Ne tür bir akım doğrudan veya alternatiftir. Doğru akım ile alternatif akım arasındaki farklar ve özellikleri

Elektrik akımı, yükün transferi veya yüklü parçacıkların farklı elektrik potansiyellerine sahip noktalar arasında hareketidir. Aktar elektrik şarjı iyonlar, protonlar ve/veya elektronlar olabilir. Günlük yaşamda, elektronların iletkenler yoluyla hareketi hemen hemen her yerde kullanılır. Genellikle iki tür elektrik vardır - değişken ve sabit. ne olduğunu bilmek önemlidir DC değişkenden farklıdır.

Doğru ve alternatif akım

Doğrudan görülemeyen veya "hissedilemeyen" herhangi bir olgu, analojiler yardımıyla daha kolay anlaşılır. Elektrik söz konusu olduğunda, en yakın örnek olarak bir borudaki suyu düşünün. Su ve elektrik iletkenlerinden - teller ve borulardan akar.

• Akan suyun hacmi mevcut güçtür.
• Borudaki basınç voltajdır.
• Boru çapı - iletkenlik, karşılıklı direnç.
• Hacimden basınca - güç.

Borudaki basınç pompa tarafından oluşturulur - pompa daha güçlü pompalar, basınç daha yüksektir, daha fazla su akar. Borunun çapı ne kadar büyükse, direnç o kadar az, su o kadar fazla akar. Kaynak daha fazla voltaj üretir - daha fazla elektrik akışı. Teller daha kalındır - direnç daha azdır, akım daha yüksektir.

Örneğin, herhangi bir kimyasal kaynağı alabilirsiniz. güç kaynağı - pil veya akümülatör. Terminallerinde kutup işaretleri vardır: artı veya eksi. Aküye uygun ampulü kablolardan ve anahtardan bağlarsanız yanar. Ne oluyor? Kaynağın negatif terminali, negatif yük taşıyan temel parçacıklar olan elektronları yayar. Teller aracılığıyla, anahtar konektörleri ve lamba bobini aracılığıyla, terminallerin potansiyelini eşitlemeye çalışarak pozitif terminale hareket ederler. Anahtar konektörleri boyunca devre kapalıyken ve pil bitmemişken, elektronlar spiral şeklinde akar ve ampul yanar.

Yüklerin hareket yönü, eksiden artıya her zaman değişmeden kalır. Bu doğru akımdır, titreşimli olabilir - zayıflayabilir veya artabilir.

Bir çok sebepten ötürü sadece doğrudan voltajın kullanılması pratik değildir: en azından trafo kullanamama durumunu ele alalım. Bu nedenle, şimdiye kadar, ev aletlerinin oluşturulduğu alternatif voltajın temini ve tüketimi için bir sistem geliştirilmiştir.

Basit bir cevap var, doğru ve alternatif akım arasındaki fark nedir? Bu ampul örneğinde, güç kaynağının bir terminalindeki voltaj her zaman sıfır olacaktır. Bu nötr bir teldir, ancak diğer fazda voltaj değişir. Ve sadece boyut olarak değil, aynı zamanda yön olarak da - artıdan eksiye. Elektronlar bir yönde düzenli sıralar halinde akmazlar, aksine ileri geri koşarlar, aynı parçacıklar akkor spiral boyunca ileri geri koşar ve tüm işi yapar. Elektriğin yönünü değiştirmek ve "değişken" kavramını verir.

Gelişmiş ağ ayarları

Voltaj, kuvvet, güç ve direnç/iletkenliğe ek olarak, süreçleri açıklayan iki yeni özellik ortaya çıkıyor. Bu parametreler, ilk dördü gibi gereklidir. Bunlardan herhangi birini değiştirmek, tüm zincirin özelliklerini değiştirir.

• Biçim.
• Sıklık.

Voltaj değişim grafiğinin türü önemli bir rol oynar. İdeal olarak, sinüzoidal bir şekle sahiptir. yumuşak geçişler değerden değere. Sinüzoidal dalga biçiminden sapmalar, güç kalitesinin düşmesine neden olabilir.

Frekans, belirli bir süre içinde bir aşırı durumdan diğerine geçişlerin sayısıdır. Avrupa standardı 50 Hz'de (hertz), voltajın saniyede 50 kez artı ve eksi değiştiği ve elektronların yüz kez yön değiştirdiği anlamına gelir. Referans için: frekansı iki katına çıkarmak, cihazların boyutlarında dört kat azalmaya yol açar.

Soketin alternatif akımı 50 Hz ve 220 V (volt) ise, bu şu anlama gelir: maksimum voltajşebeke beslemesi 380 V'a ulaşıyor. Nereden geliyor? İÇİNDE kalıcı ağ voltajın değeri değişmez ve değiştiğinde ya düşer ya da yükselir. Bu 220 V değerdir çalışma gerilimi 380 V genliğe sahip sinüzoidal akım. Bu nedenle, değerlerdeki değişimin şekli o kadar önemlidir ki, sinüzoidalden güçlü bir farkla çalışma voltajı da büyük ölçüde değişecektir.

Farklılıkların Pratik Önemi

İşte alternatif ve doğru akım. Fark nedir, anlamak çok zor değil. Bir fark var ve çok büyük bir fark. Bir DC kaynağı, bir kaynak veya başka bir transformatör bağlamanıza izin vermez. Yalıtım veya kapasitörler hesaplanırken, arıza oyunculuk olarak alınmaz, ancak maksimum değer Gerilim. Sonuçta, şu düşünce kesinlikle ortaya çıkabilir: "220 voltluk ağda neden 400 voltluk kapasitörler var?". İşte cevap, 220 V'luk bir şebekede voltaj 380 V'a ulaşır. normal operasyon ve küçük bir arıza ile ve 400 V sınır değildir.

Başka bir "paradoks". Kapasitör, DC ağda sonsuz dirence sahiptir ve AC ağdaki iletkenlik, frekans ne kadar yüksek olursa, kapasitörün direnci o kadar düşük olur. Bobinlerde durum farklıdır - frekanstaki artış artışa neden olur Endüktif reaktans. Bu özellik kullanılır salınımlı devre- tüm iletişimin temeli.

Elektrikli ev aletlerini günlük hayatta her gün kullansak da, alternatif akım ile doğru akım arasındaki farkı herkes cevaplayamaz. Okul müfredatı. Bu nedenle, ana dogmaları hatırlamak mantıklıdır.

Genelleştirilmiş tanımlar

Yüklü parçacıkların düzenli (yönlendirilmiş) bir şekilde hareket ettiği fiziksel sürece elektrik akımı denir. Genellikle değişken ve kalıcı olarak ayrılır. Birincisinde yön ve büyüklük değişmeden kalırken, ikincisi için bu özellikler belirli bir kalıba göre değişir.

Yukarıdaki tanımlar, doğrudan ve alternatif elektrik akımı arasındaki farkı açıklamalarına rağmen büyük ölçüde basitleştirilmiştir. Bu farkın ne olduğunu daha iyi anlamak için grafik görüntü her birini ve ayrıca değişkenin nasıl oluştuğunu açıklayın elektrik hareket gücü kaynakta. Bunu yapmak için elektrik mühendisliğine veya daha doğrusu teorik temellerine dönüyoruz.

EMF kaynakları

Herhangi bir elektrik akımı kaynağı iki tiptir:

• birincil, onların yardımıyla mekanik, güneş, termal, kimyasal veya diğer enerjilerin elektrik enerjisine dönüştürülmesiyle elektrik üretilir;
• ikincil olarak, elektrik üretmezler, ancak onu örneğin bir değişkenden sabite veya tam tersine dönüştürürler.

Alternatif elektrik akımının tek birincil kaynağı bir jeneratördür, şekilde böyle bir cihazın basitleştirilmiş bir diyagramı gösterilmektedir.

Tanımlar:

• 1 – dönüş yönü;
• 2 – S ve N kutuplu mıknatıs;
• 3 – manyetik alan;
• 4 - tel çerçeve;
• 5 - EMF;
• 6 – halka kontakları;
• 7 - akım toplayıcılar.

Çalışma prensibi

Mekanik enerji, şekilde gösterilen jeneratör tarafından aşağıdaki şekilde elektrik enerjisine dönüştürülür:

elektromanyetik indüksiyon gibi bir fenomen nedeniyle, "3" manyetik alanına yerleştirilmiş çerçeve "4" döndüğünde ("2" mıknatısının farklı kutupları arasında ortaya çıkan), içinde bir EMF "5" oluşur. Şebekeye voltaj, "4" çerçevesinin bağlı olduğu "6" halka kontaklarından "7" akım toplayıcıları aracılığıyla sağlanır.

Video: doğru ve alternatif akım - farklılıklar

EMF'nin büyüklüğüne gelince, "3" kuvvet çizgilerini "4" çerçevesi ile geçme hızına bağlıdır. Elektromanyetik alanın özelliklerinden dolayı minimum hız kesişme ve dolayısıyla elektromotor kuvvetinin en düşük değeri, çerçeve sırasıyla dikey konumdayken, maksimum - yatay konumdayken olacaktır.

Yukarıdakiler göz önüne alındığında, tekdüze dönüş sürecinde, büyüklüğü ve yönü belirli bir süre ile değişen bir EMF indüklenir.

Grafik görüntüler

uygulama sayesinde grafik yöntem, çeşitli niceliklerin dinamik değişimlerinin görsel bir temsilini elde edebilirsiniz. Aşağıda, bir galvanik hücre 3336L (4,5 V) için zaman içindeki voltaj değişikliklerinin bir grafiği bulunmaktadır.

Gördüğünüz gibi grafik düz bir çizgidir, yani kaynak voltajı değişmeden kalır.

Şimdi, jeneratörün bir döngüsü (çerçevenin tam dönüşü) sırasındaki voltaj değişimlerinin dinamiğinin bir grafiğini veriyoruz.

Anlaşılır olması için, raporun başlangıç ​​noktasına karşılık gelen çerçevenin üreteçteki ilk konumunu grafikte gösterelim (0°)

Tanımlar:

• 1 – mıknatıs kutupları S ve N;
• 2 - çerçeve;
• 3 – çerçeve dönüş yönü;
• 4 - manyetik alan.

Şimdi çerçevenin bir dönüş döngüsü sırasında EMF'nin nasıl değişeceğini görelim. İlk konumda, EMF sıfır olacaktır. Dönüş sırasında bu değer kademeli olarak artacak ve çerçeve 90° açı yaptığı anda maksimuma ulaşacaktır. Çerçevenin daha fazla döndürülmesi, EMF'de bir azalmaya yol açacak ve 180 ° dönüş anında minimuma ulaşacaktır.

İşleme devam ederek, elektromotor kuvvetinin nasıl yön değiştirdiğini görebilirsiniz. Yön değiştiren EMF'deki değişikliklerin doğası aynı olacaktır. Yani, kademeli olarak artmaya başlayacak ve 270°'lik bir dönüşe karşılık gelen noktada bir zirveye ulaşacak, ardından çerçeve tam bir dönüş döngüsünü (360°) tamamlayana kadar azalacaktır.

Grafik birkaç dönme döngüsü için devam ettirilirse, alternatif bir elektrik akımının sinüzoidal bir karakteristiğini göreceğiz. Periyodu, çerçevenin bir dönüşüne karşılık gelecek ve genlik, EMF'nin maksimum değerine (ileri ve geri) karşılık gelecektir.

şimdi diğerine geçelim önemli özellik alternatif elektrik akımı - frekans. Tanımlanması için, latin harf"f" ve birimi hertz (Hz)'dir. Bu parametre, bir saniyedeki EMF değişiminin tam döngü (dönem) sayısını gösterir.

Frekans aşağıdaki formülle belirlenir: . "T" parametresi, saniye cinsinden ölçülen bir tam döngünün (periyodun) süresini gösterir. Buna göre, sıklığı bilmek, periyodun zamanını belirlemek kolaydır. Örneğin, günlük yaşamda 50 Hz frekanslı bir elektrik akımı kullanılır, bu nedenle periyodunun süresi saniyenin iki yüzde biri olacaktır (1/50 = 0,02).

Üç fazlı jeneratörler

En ekonomik olduğunu unutmayın karlı yol alternatif akım elde etmek için üç fazlı bir jeneratör kullanılacaktır. Tasarımının basitleştirilmiş bir diyagramı şekilde gösterilmiştir.

Gördüğünüz gibi, jeneratör, bir üçgenle birbirine bağlanan 120 ° ofset ile yerleştirilmiş üç bobin kullanır (pratikte, düşük verimlilik nedeniyle jeneratör sargılarının böyle bir bağlantısı kullanılmaz). Mıknatısın kutuplarından biri bobinin yanından geçtiğinde bobinde bir EMF indüklenir.

Elektrik akımlarının çeşitliliğinin mantığı nedir?

Birçoğunun sağlam temelli bir sorusu olabilir - birini seçip standart hale getirebiliyorsanız neden bu kadar çeşitli elektrik akımları kullanıyorsunuz? Mesele şu ki, her tür elektrik akımı belirli bir sorunu çözmek için uygun değildir.

Örnek olarak, sabit voltaj kullanımının yalnızca kârsız olmakla kalmayıp bazen imkansız olacağı koşulları veriyoruz:

• voltajı mesafeler boyunca aktarma görevi, alternatif voltaj için daha kolaydır;
• belirsiz bir tüketim düzeyine sahip farklı elektrik devreleri için bir doğru elektrik akımını dönüştürmek pratik olarak imkansızdır;
• doğru akım devrelerinde gerekli voltaj seviyesini korumak, alternatif akımdan çok daha zor ve pahalıdır;
• alternatif voltaj için motorlar yapısal olarak daha basit ve doğrudan voltajdan daha ucuzdur. Bu noktada belirtmek gerekir ki bu tür motorlar için (asenkron) yüksek seviye belirli sorunları çözmek için kullanılmalarına izin vermeyen başlangıç ​​​​akımı.

Şimdi sabit voltaj kullanmanın daha uygun olduğu görev örnekleri veriyoruz:

• dönüş hızını değiştirmek için asenkron motorlar sofistike ekipman gerektiren güç kaynağının frekansını değiştirmek için gereklidir. Doğru akımla çalışan motorlarda besleme geriliminin değiştirilmesi yeterlidir. Bu nedenle elektrikli nakliyeye kurulurlar;
• beslenme elektronik devreler, galvanik kaplama ekipmanı ve diğer birçok cihaz da doğru akımla gerçekleştirilir;
• DC voltajı insanlar için AC voltajından çok daha güvenlidir.

Yukarıdaki örneklere dayanarak, kullanmak gerekli hale gelir. Çeşitli türler Gerilim.

İçerik:

On yıldan fazla bir süredir, hangi tür akımın daha tehlikeli olduğu konusunda tartışmalar devam ediyor - AC veya DC. Bazıları, büyük bir tehdit oluşturanın düzeltilmiş voltaj olduğunu iddia ederken, diğerleri, genlik olarak insan kalbinin atmasıyla çakışan alternatif akım sinüzoidinin onu durdurduğuna içtenlikle inanıyor. Ancak, hayatta her zaman olduğu gibi, kaç kişi - çok fazla fikir. Bu nedenle, bu konuya tamamen bilimsel bir bakış açısıyla bakmaya değer. Ama bunu aptalların bile anlayabileceği bir dilde yapmaya değer çünkü. Herkesin elektrik mühendisliği geçmişi yoktur. Aynı zamanda, elbette, doğru ve alternatif akımın kökenini bilmek isteyen herkes.

Ne ile başlamalısın? Evet, muhtemelen tanımlardan - elektrik nedir, neden değişken veya sabit olarak adlandırılır, bu türlerden hangisi daha tehlikelidir ve neden.

Çoğu kişi, doğru akımın çeşitli bloklardan veya pillerden elde edilebileceğini ve alternatif akımın elektrik şebekesinden ve bu sayede elektrikli ev aletleri ve aydınlatma işleri sayesinde dairelere ve binalara girdiğini bilir. Ancak çok az insan, bir voltajın neden diğerini almanıza izin verdiğini ve neden gerekli olduğunu düşündü.

Ortaya çıkan tüm soruları cevaplamak mantıklı.

Elektrik akımı nedir?

Bir elektrik akımı, yüklü parçacıkların yarattığı yönlendirilmiş veya düzenli bir hareket temelinde ortaya çıkan sabit veya değişken bir miktardır - metallerde bunlar elektronlardır, elektrolitte - iyonlarda ve gazda - her ikisi de. Başka bir deyişle, diyorlar ki elektrik tellerin içinden "akar".

Bazıları yanlışlıkla her yüklü elektronun kaynaktan tüketiciye iletken boyunca hareket ettiğine inanır. Bu yanlış. Kendisi yerinde kalırken yalnızca komşu elektronlara yük aktarır. Onlar. hareketi kaotik ama mikroskobiktir. İletken boyunca hareket eden yükün kendisi tüketiciye ulaşır.

Elektrik akımı, aşağıdaki gibi ölçüm parametrelerine sahiptir: voltaj, yani. volt (V) cinsinden ölçülen değeri ve amper (A) cinsinden ölçülen akım gücü. Dönüştürürken çok önemli olan şey, yani. özel cihazlar yardımıyla azalır veya artar, bir değer diğerini ters orantılı olarak etkiler. Bu, geleneksel bir transformatör aracılığıyla voltajı azaltarak, akım gücünde bir artış elde ettikleri ve bunun tersi anlamına gelir.

DC ve AC akımı

Anlaşılması gereken ilk şey, doğru ve alternatif akım arasındaki farktır. Gerçek şu ki, önemli olmasına rağmen, alternatif akımı elde etmek sadece daha kolay değil. Özellikleri, özellikle daha yüksek voltajlarda ve daha düşük güçlerde, iletkenler boyunca herhangi bir mesafe boyunca en az kayıpla iletime izin verir. Bu nedenle şehirler arasındaki elektrik hatları yüksek voltajlıdır. Ve zaten yerleşim yerlerinde, akım daha fazlasına dönüşüyor alçak gerilim.

Ancak, çok yönlü diyotların kullanıldığı (diyot köprüsü olarak adlandırılan) alternatif akımdan doğru akım elde etmek çok kolaydır. Gerçek şu ki, alternatif akım (AC) veya daha doğrusu salınımlarının frekansı, doğrultucudan geçerken salınımların bir kısmını kaybeden bir sinüzoittir. Böylece çıkış, frekansı olmayan sabit bir voltajdır (AC).

Ne de olsa nasıl farklı olduklarını belirtmek mantıklı.

Mevcut farklılıklar

Elbette, AC ve DC arasındaki temel fark, DC'yi uzun bir mesafeye taşıma yeteneğidir. Aynı zamanda, doğru akım aynı şekilde taşınırsa, basitçe kalmayacaktır. Potansiyel fark nedeniyle tükenecektir. Bir değişkene dönüştürmenin çok zor olduğunu, tersine böyle bir işlemin yapılmasının oldukça kolay olduğunu da belirtmekte fayda var.

Sadece doğru akım mekanizmalarının kullanılabileceği alanlar olmasına rağmen, AC motorlar yardımıyla elektriği mekanik enerjiye dönüştürmek çok daha ekonomiktir.

Sonuncusu sırayla, ama bu anlamda değil - sonuçta, alternatif akım insanlar için daha güvenlidir. Bu nedenle günlük hayatta kullanılan ve DC ile çalışan tüm cihazlar düşük akımlıdır. Ancak, tam olarak yukarıda belirtilen nedenlerden dolayı, daha tehlikeli olanın kullanımından bir başkası lehine tamamen vazgeçilemez.

Yukarıdakilerin tümü, alternatif akımın doğru akımdan ne kadar farklı olduğu sorusuna genelleştirilmiş bir cevaba götürür - bunlar, belirli bir alanda belirli bir güç kaynağının seçimini etkileyen özelliklerdir.

Akımın uzun mesafelere iletilmesi

Bazı insanların yukarıda yüzeysel bir cevap verilen bir sorusu var: neden elektrik hatlarından (elektrik hatları) çok fazla elektrik geliyor? yüksek voltaj? Elektrik mühendisliğinin tüm inceliklerini bilmiyorsanız, bu soruya katılabilirsiniz. Nitekim, elektrik hattından 380 V'luk bir voltaj gelirse, pahalı trafo merkezleri kurmaya gerek kalmaz. Ve bakımları için para harcamak zorunda kalmazsınız, değil mi? Öyle olmadığı ortaya çıktı.

Gerçek şu ki, içinden elektriğin aktığı iletkenin kesiti yalnızca akımın gücüne ve güç tüketimine bağlıdır ve voltaj bundan tamamen uzak kalır. Ve bu, 2 A akım gücü ve 25.000 V voltajla, aynı 2 A ile 220 V ile aynı kabloyu kullanabileceğiniz anlamına gelir. Peki bundan ne çıkar?

Burada ters orantılılık yasasına geri dönmek gerekiyor - akım dönüşümü sırasında, yani. gerilim artar, akım azalır ve bunun tersi de geçerlidir. Böylece daha ince teller vasıtasıyla yüksek gerilim akımı trafo merkezine gönderilerek iletim kayıpları da azaltılmış olur.

İletim Özellikleri

Doğru akımı aktarmanın neden imkansız olduğu sorusunun cevabı tam olarak kayıplardadır. uzun mesafeler. DC'yi bu açıdan ele alırsak, bu nedenle kısa bir mesafeden sonra iletkende elektrik kalmayacaktır. Ancak buradaki en önemli şey enerji kayıpları değil, yine AC ve DC'nin özelliklerinden birinde yatan acil nedenleridir.

Gerçek şu ki, Rusya'daki kamu elektrik şebekelerinde alternatif akımın frekansı 50 Hz'dir (hertz). Bu, pozitif ve negatif arasında saniyede 50 değişime eşit bir yük dalgalanması genliği anlamına gelir. konuşmak sade dil, her 1/50 sn. yük polaritesini değiştirir, bu doğru akım arasındaki farktır - içinde neredeyse veya tamamen salınım yoktur. Bu nedenle DC, uzun bir iletkenden akarak kendi kendine tüketilir. Bu arada, örneğin ABD'deki salınım frekansı Rus frekansından farklıdır ve 60 Hz'dir.

Nesil

Doğru ve alternatif akımın nasıl üretildiğiyle ilgili soru da çok ilginç. Elbette hem birini hem de diğerini geliştirebilirsiniz, ancak burada boyut ve maliyet sorunu ortaya çıkıyor. Gerçek şu ki, örnek olarak sıradan bir araba alırsak, diyot köprüsünü devreden çıkararak üzerine bir DC jeneratörü koymak çok daha kolay olacaktır. Ama burada pürüz geliyor.

Doğrultucuyu araba jeneratöründen çıkarırsanız, hacmin de düşmesi gerekiyor gibi görünüyor ama bu olmayacak. Bunun nedeni de DC jeneratörünün boyutlarıdır. Ek olarak, maliyet önemli ölçüde artacaktır ve bu nedenle geçerli olacaktır. değişken jeneratörler.

Böylece, DC üretmenin AC'den çok daha az karlı olduğu ortaya çıktı ve bunun için somut kanıtlar var.

Aynı anda iki büyük mucit, yalnızca 2007'de sona eren sözde "akım savaşı" başlattı. Ve buradaki rakipler, alternatif voltajın ateşli destekçileri George Westinghouse ile birlikte Nikola Tesla ve her yerde doğru akımın kullanılmasını savunan Thomas Edison'du. Böylece, 2007'de New York şehri tamamen Tesla'nın yanına geçerek zaferini kutladı. Bunun üzerinde biraz daha detaylı durmakta fayda var.

Hikaye

Thomas Edison'un "Edison Electric Light" adlı şirketi, XIX yüzyılın 70'lerinin sonlarında kuruldu. Daha sonra, mumların, gaz lambalarının ve gaz aydınlatmasının olduğu günlerde, Edison'un akkor lambaları 12 saat kesintisiz çalışabiliyordu. Ve şimdi bu gülünç derecede küçük görünse de, gerçek bir atılımdı. Ancak daha 1880'lerde, şirket yalnızca üç telli bir sistem üzerinden doğru akımın üretimi ve iletiminin patentini almakla kalmadı (bunlar "sıfır", "+110 V" ve "-110 V" idi), aynı zamanda 1200 saatlik bir kaynağa sahip bir akkor lamba tanıtın.

O zaman, daha sonra tüm dünya tarafından tanınan Thomas Edison'un ifadesi doğdu - “Yapacağız elektrikli aydınlatma O kadar ucuz ki sadece zenginler mum yakar.”

1887'ye gelindiğinde, Amerika Birleşik Devletleri'nde doğru akım üreten ve elektrik kayıplarını en azından biraz azaltmak için kullanılan iletim için kullanılan üç telli sistem olan 100'den fazla elektrik santrali başarıyla faaliyet gösteriyordu.

Ancak fizik ve matematik alanında bir bilim adamı olan George Westinghouse, Edison'un patentini okuduktan sonra çok hoş olmayan bir ayrıntı buldu - bu, iletim sırasında büyük bir enerji kaybıydı. O zamanlar, bu tür enerjiyle çalışacak ekipman nedeniyle popüler olmayan alternatif akım jeneratörleri zaten vardı. O zamanlar yetenekli mühendis Nikola Tesla şirkette hâlâ Edison için çalışıyordu, ancak bir gün maaş zammı bir kez daha reddedilince Tesla buna dayanamadı ve bir rakip olan Westinghouse için çalışmaya başladı. Nikola (1988'de) yeni bir yerde ilk elektrik sayacını yaratır.

İşte bu andan itibaren “akım savaşı” başlıyor.

sonuçlar

Yukarıdaki bilgileri özetlemeye çalışalım. Bugün, elektrik türlerinden birinin kullanımını (hem günlük yaşamda hem de üretimde) hayal etmek imkansız - hemen hemen her yerde hem doğru hem de alternatif akım var. Sonuçta, bir yerde bir sabite ihtiyaç vardır, ancak uzun mesafelerde iletilmesi imkansızdır ve bir yerde bir değişkendir.

Elbette, AC'nin çok daha güvenli olduğu kanıtlanmıştır, peki ya yalnızca DC ile çalışabilirken, defalarca elektrik tasarrufuna yardımcı olan cihazlar?

İşte bu nedenlerle akımlar artık hayatımızda "barış içinde bir arada var oluyor" ve 100 yıldan fazla süren "savaşı" sona erdiriyor. Unutulmaması gereken tek şey, biri diğerinden ne kadar güvenli olursa olsun (sabit, alternatif voltaj önemli değil) vücuda büyük zararlar, hatta ölüm bile verebilir.

Bu nedenle, voltajla çalışırken tüm güvenlik normlarına ve kurallarına dikkatlice uymak ve dikkat ve doğruluğu unutmamak gerekir. Sonuçta Nikola Tesla'nın dediği gibi elektrikten korkulmamalı, saygı duyulmalıdır.

Talimat

İlk olarak, elektrik akımının ne olduğunu bulalım. Yüklü parçacıkların yönlendirilmiş hareketine () elektrik akımı denir. Eşdeğer zaman aralıkları için iletkenin alternatif akımında geçer farklı miktar yüklü parçacıklar. Bir sabitte, aynı zaman için bu parçacıkların sayısı her zaman eşdeğerdir.

Alternatif akım sürekli olarak gücünü, büyüklüğünü veya yönünü değiştirir. Ve bu değişimler her zaman periyodiktir, yani düzenli aralıklarla tekrar ederler. Örneğin, değişkeni kullanarak akım pil şarj edilemez veya bu tür teknik amaçlar için kullanılamaz.

Kalıcıdan farklı olarak akım, değişkenin birkaç ek anlamı vardır: - dönem - değişkenin göstergelerinin tam bir döngüsünün tamamlanmasının zaman değeri akım; yarım döngü ve frekans (belirli bir süre için döngü sayısı); - genlik - en yüksek değer değişken akım;- anlık değer - değer akım V şu an zaman.

Alternatif akım daha yaygın ve yaygın olarak kullanılmaktadır. Farklı bir voltajın alternatif akımına dönüştürmek, şebekelerdeki voltajı ihtiyaca göre değiştirmek daha kolaydır. Bu bir transformatör ile yapılabilir. Bir transformatör, bir voltajın alternatif akımını aynı akıma, ancak aynı frekansta farklı bir voltaja dönüştüren bir cihazdır. akım.

Krupöz pnömoni, çoğunlukla şiddetli hipotermiden sonra akut olarak başlar. Sıcaklık 39-40 dereceye kadar, hastanın şiddetli bir üşümesi var. Hemen nefes alırken ve etkilenen akciğerin yanından ağrı olur. Öksürüğe kandan cerahatli viskoz balgam salınımı eşlik eder. Hastanın durumu ciddi. Solunum sığ, hızlı, burun kanatlarının şişmesi ile. Göğsün etkilenen tarafı, nefes alırken belirgin şekilde sağlıklı tarafın gerisinde kalır.

Bugün Dünya gezegeninde, tüm elektriğin %98'i alternatörler tarafından üretiliyor. Böyle bir akımın üretilmesi ve uzun mesafelere iletilmesi oldukça kolaydır. Bu durumda, akım ve gerilim art arda yükselebilir ve düşebilir - dönüşüm. İş gerilimle değil akımla yapılır. Bu nedenle, değeri ne kadar düşük olursa, tellerdeki kayıplar o kadar düşük olur.

Birçok kullanıcı, yalnızca 220V voltaj ve 50Hz frekanslı alternatif akımın kullanıldığına inanmaktadır. Bu sadece akkor lambalar, elektrikli süpürgelerdeki elektrik motorları, buzdolapları için geçerlidir.

AC gücüyle çalışan herhangi bir karmaşık ev aletinde, çalışan bileşenler vardır. sabit voltaj farklı anlamlarla. Bu değerlerin ne olabileceğini tahmin etmek neredeyse imkansız. Bu nedenle, prizdeki tüm tüketiciler aynı frekans ve voltajda alternatif akıma sahiptir.

DC

DC üretiminin payı sadece %2 olmasına rağmen değeri oldukça fazladır. Doğru akım, galvanik hücreler, piller, termokupllar, güneş panelleri tarafından üretilir.

Solar paneller yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması konusunun şiddetle gündeme geldiği günümüzde oldukça ümit verici bir enerji alanı haline gelmektedir.

Doğru akım, demiryolu taşımacılığında lokomotiflerin motorlarını besler, yerleşik uçak ve araba ağında kullanılır.

Modern şehirlerin yollarında giderek daha fazla elektrikli ve hibrit araç var. Pillerini şarj etmek için doğru akım ihtiyaçlarını karşılayan istasyonlar inşa ediliyor.

Soketler ne olmalı

Soketlerin boyutları, tipleri, yapıldıkları malzeme öncelikle soketlerin amacına, tasarlandıkları akım ve gerilimlere bağlıdır. DC gerilim cihazları polarize fişlere sahiptir. Bu nedenle, onlar için soketler polar olmalıdır. O zaman bile deneyimsiz kullanıcı"+" ve "-" nerede karıştıramayacaktır.

Bir devredeki alternatif akım, yönü ve hızı belirli bir yasaya göre zaman içinde periyodik olarak değişen yüklü parçacıkların elektrik akışıdır.

Talimat

genel bakın elektrik devresi okul ders kitabında anlatılmıştır. Orada alternatif akımın, değeri sinüzoidal veya kosinüs yasasına göre değişen bir elektrik akımı olduğunu göreceksiniz. Bu, AC şebekesindeki akımın büyüklüğünün sinüs veya kosinüs yasasına göre değiştiği anlamına gelir. Kesin olarak, bu, hanede akan akıma karşılık gelir. elektrik şebekesi. Bununla birlikte, sinüzoidal akım ortak tanım alternatif akım ve akışının doğasını tam olarak açıklamaz.

Bir kağıt parçasına sinüs dalgasının grafiğini çizin. İle bu program bu bağlamda mevcut güç ile ifade edilen fonksiyonun kendisinin değerinin pozitif bir değerden negatif bir değere değiştiği görülebilir. Ayrıca, işaretin değişme süresi her zaman aynıdır. Bu süreye akım salınım periyodu, zamanın tersine alternatif akımın frekansı denir. Örneğin, ev AC frekansı 50 Hz'dir.

Fonksiyonun işaret değişiminin fiziksel olduğuna dikkat edin. Aslında, bu sadece zamanın bir noktasında akımın ters yönde akmaya başladığı anlamına gelir. Ayrıca, değişim yasası sinüzoidal ise, hareket yönündeki değişiklik aniden değil, kademeli olarak yavaşlayarak gerçekleşir. Dolayısıyla alternatif akım kavramı ve her zaman aynı yönde akan ve sabit bir değere sahip olan doğru akımdan temel farkı. Bildiğiniz gibi akımın yönü devredeki artı yüklü parçacıkların yönüne göre verilir. Böylece, bir alternatif akım devresinde, yüklü parçacıklar kesin zaman hareketlerinin yönünü tersine değiştirirler.

Kendi başına elektrik akımı, gazlar, elektrolitler ve metal nesnelerdeki tüm yüklü parçacıkların düzenli hareketinden başka bir şey değildir. Belirli bir yük taşıyan bu elementler iyonları ve elektronları içerir. Bugün neyin ne olduğunu açıklamaya çalışacağız. alternatif akım ile doğru akım arasındaki fark, çünkü pratikte kişi genellikle her iki tiple de karşılaşır.

DC özellikleri

Doğru Akım veya DC, yani İngilizce'de, özelliğin parametrelerini herhangi bir süre boyunca değiştirmediği benzer bir çeşidi belirtir. Küçük bir yatay çizgi veya bunlardan birinin kesikli olarak uygulandığı iki paralel çizgi, doğru akımın grafiksel bir temsilidir.

Kapsam - çoğu ve elektronik aletler, içermek bilgisayar donanımı, TV'ler ve araçlar, ev ağlarında ve arabalarda kullanın. Çıkış alanında AC'yi DC'ye dönüştürmek için doğrultuculu gerilim trafoları veya özel güç kaynakları kullanılır.

DC tüketiminin yaygın bir örneği, pille çalışan hemen hemen tüm elektrikli aletlerdir. Pil cihazı her durumda bir güç kaynağı olarak kalır kalıcı tip. AC'ye dönüştürme, gerekirse invertörler - özel elemanlar yardımıyla sağlanır.

Alternatif akımın çalışma prensibi nedir?

İngilizce kısaltması AC (Alternating Current), zaman içinde yönünü ve büyüklüğünü değiştiren bir akımı ifade eder. Sinüzoid "~" segmenti, aletler üzerindeki koşullu işaretidir. Bu simgeden sonraki uygulama ve diğer özellikler de uygulanır.

Aşağıda, bu tür akımın ana özelliklerine sahip bir şekil bulunmaktadır - nominal frekans ve çalışma voltajı.

Tek fazlı bir akım için yapılan sol grafikteki değişikliğin özelliklerine, belirli bir T süresi boyunca sıfıra geçişle voltajın büyüklüğüne ve yönüne dikkat edilmelidir. Üç sinüsoid, üçte biri kadar kaydırılır. dönem üç fazlı akım başka bir grafikte.

"a" ve "b" işaretleri aşamaları belirtir. Herhangi birimizin geleneksel bir 220V prizdeki varlığı hakkında bir fikri var. Ancak çoğu kişi için, maksimum veya başka bir şekilde adlandırılan genlik değerinin mevcut değerden ikinin köküne eşit bir değerle daha büyük ve 311 volt olduğu bir keşif olacaktır.

Açıkçası, mevcut durumda kalıcı görünüm yön ve gerilim parametreleri değişmeden kalır, ancak değişken için bu niceliklerin dönüşümü gözlenir. Şekilde ters yön grafiğin sıfırın altındaki alanıdır.

Frekansa geçelim. Bu kavram, dönemlerin (tam döngüler) geleneksel bir zaman aralığı birimine oranı anlamına gelir. Bu gösterge Hertz cinsinden ölçülür. Standart Avrupa frekansı 50'dir, ABD'de geçerli standart 60G'dir.

Bu değer, akımın yönünün bir saniyede ters yönde kaç kez değiştiğini ve orijinal durumuna geri döndüğünü gösterir.

Alternatif akım, doğru akımla birlikte ve prizlerde bulunur. Neden doğru akım yok? Bu, transformatörler kullanılarak istenilen miktarda gerilimin fazla kayıp olmadan elde edilebilmesi için yapılır. Bu teknik kalır en iyi yol elektriği endüstriyel ölçekte uzun mesafelere minimum kayıpla iletin.

Güçlü santral jeneratörleri tarafından sağlanan nominal voltaj, çıkışta yaklaşık 330.000-220.000 Volt'tur. Tüketim bölgesinde bulunan bir trafo merkezinde 380 Volt'luk üç fazlı versiyona geçilerek bu değer 10.000 V'a dönüştürülür. ve dairenize tek fazlı voltaj verilir. Sıfır ile faz arasındaki voltaj 220 V olacaktır ve farklı fazlar arasındaki kalkanda benzer bir gösterge 380 Volt'tur.

Alternatif akımla çalışan asenkron motorlar, DC muadillerine göre çok daha güvenilirdir ve daha sade bir tasarıma sahiptir.

AC'den DC'ye dönüştürme

Böyle bir dönüşümün bir varyantı için en iyi yol– redresörlerin kullanımı:

• Diyot köprüsünün bağlanması bu prosedürün ilk adımıdır. 4 diyotlu yapı gerekli güç zaten aşina olduğumuz değişken tipteki sinüsoidlerin üst sınırlarının bir tür kesilmesi sürecine katkıda bulunur. Böylece tek yönlü bir akım elde edilir.

Azaltılmış dalgalanmadan kaynaklanan değişiklikler mavi renkte gösterilir.

• gerekirse pulsasyonun çalışma seviyesini azaltacak şekilde ayarlanmıştır.

DC'den AC'ye dönüştürücü

İÇİNDE bu durumİşlem oldukça karmaşık görünüyor. İnvertör - ev koşullarında standart bir alım, sinüzoide yakın bir sabitten elde edilen periyodik tipte bir voltaj üretecidir.

için yüksek fiyatlar benzer cihaz tasarımın karmaşıklığından kaynaklanmaktadır. Maliyet büyük ölçüde maksimum güççıkış akımı

Oldukça nadir durumlarda kullanılır. Örneğin, gerekirse bazı alet veya cihazları aracın elektrik şebekesine bağlayın.