Doğru akım ve alternatif akım arasındaki farklar ve özellikleri. Alternatif akım ve doğru akım: fark

AC ve DC arasındaki fark nedir

Elektrik akımının genel kavramı, çeşitli yüklü parçacıkların (elektronlar, iyonlar) belirli bir yönde hareketi olarak ifade edilebilir. Ve değeri, belirli bir süre içinde iletkenden geçen yüklü parçacıkların sayısı ile karakterize edilir.

1 kolyenin yüklü parçacıklarının değeri, iletkenin belirli bir bölümünden 1 saniyelik bir sürede geçerse, o zaman iletkenden geçen 1 amperlik akımın gücünden bahsedebiliriz. Böylece amper sayısı veya akım gücü belirlenir. Bu, akımın genel kavramıdır. Şimdi alternatif ve doğru akım kavramını ve bunların farkını düşünün.

Sabit elektrik akımı, tanımı gereği, yalnızca bir yönde akan ve zamanla yön değiştirmeyen bir akımdır. Alternatif akım, yönünü ve büyüklüğünü zamanla değiştirmesi ile karakterize edilir. Doğru akım grafiksel olarak düz bir çizgi olarak gösteriliyorsa, alternatif akım sinüs yasasına göre iletken boyunca akar ve grafiksel olarak bir sinüzoidal olarak görüntülenir.

Alternatif akım bir sinüzoidal kanuna göre değiştiğinden, süresi T harfi ile gösterilen tam bir döngü periyodu gibi parametrelere sahiptir. Alternatif akımın frekansı, bir periyodun tersidir. tam döngü. Alternatif akımın frekansı, belirli bir zaman dilimindeki (1 sn) tam periyot sayısı olarak ifade edilir.

AC güç ağımızda 50 Hz frekansa karşılık gelen bu tür 50 dönem vardır. F = 1/T, burada 50 Hz periyodu 0,02 saniyedir. F \u003d 1 / 0,02 \u003d 50 Hz. Alternatif akım, İngilizce AC harfleri ve "~" işareti ile gösterilir. Doğru akım, DC tanımına ve "-" işaretine sahiptir. Ayrıca, alternatif akım tek fazlı veya çok fazlı olabilir. Temel olarak, üç fazlı bir ağ kullanılır.

Ağdaki voltaj neden alternatif voltaj ve sabit değil

Alternatif akımın doğru akıma göre birçok avantajı vardır. Enerji hatlarında alternatif akımın (TL) iletimi sırasında doğru akıma kıyasla düşük kayıplar. Alternatörler basit ve ucuzdur. Elektrik hatları üzerinden uzun mesafelerde iletirken, yüksek voltaj minimum akımla 330 bin volta ulaşır.

Güç hattındaki akım ne kadar düşük olursa, kayıplar o kadar düşük olur. Doğru akımın uzun mesafelere iletilmesi önemli kayıplara neden olacaktır. Ayrıca, yüksek voltajlı alternatörler çok daha basit ve daha ucuzdur. Alternatif voltajı basit transformatörlerle düşük voltaja dönüştürmek kolaydır.

Ayrıca, pahalı DC'den AC'ye dönüştürücüler kullanarak AC'den DC voltajı almak, tersine göre çok daha ucuzdur. Bu tür dönüştürücüler düşük verime ve yüksek kayıplara sahiptir. AC iletim yolu boyunca çift dönüşüm kullanılır.

Önce jeneratörden 220 - 330 kV alır ve bunu uzun mesafeler boyunca yüksek gerilimi 10 KV'a düşüren trafolara iletir ve ardından yüksek gerilimi 380 V'a düşüren trafo merkezleri vardır. Bu trafo merkezlerinden elektrik ıraksar. Tüketiciler evlere ve elektrik panolarına apartman binasına gidiyor.

Üç fazlı akımın üç fazı 120 derece kaydırıldı

Tek fazlı bir voltaj için, bir sinüzoit karakteristiktir ve üç fazlı bir voltaj için, birbirine göre 120 derece kaydırılmış üç sinüzoit karakteristiktir. Üç fazlı bir ağın, tek fazlı ağlara göre avantajları da vardır. Bunlar transformatörlerin daha küçük boyutlarıdır, elektrik motorları da yapısal olarak daha küçüktür.

Asenkron bir elektrik motorunun rotorunun dönüş yönünü değiştirmek mümkündür. Üç fazlı bir ağda 2 voltaj elde edilebilir - bunlar motor gücünü değiştirmek ve ısıtma elemanlarının sıcaklığını ayarlamak için kullanılan 380 V ve 220 V'dir. Aydınlatmada üç fazlı bir voltaj kullanılarak, farklı fazlara bağlandıkları flüoresan lambaların titremesi ortadan kaldırılabilir.

Doğru akım, bir transformatör üzerinde istenen değere bölünerek ve daha fazla doğrultularak alternatif akımdan kolayca dönüştürüldüğü için elektronikte ve tüm ev aletlerinde kullanılır. DC kaynakları akümülatörler, piller, DC jeneratörler, LED panellerdir. Gördüğünüz gibi, AC ve DC arasında önemli bir fark var. Şimdi öğrendik - Çıkışımızda neden doğru akım değil de alternatif akım akıyor?

Çocuklara parmaklarını sokete sokmamaları öğretilir! Ve neden? Çünkü kötü olacak. Genellikle daha ayrıntılı bir açıklamayla ilgili sorunlar vardır: bir tür voltaj, akım, bir yerde bir şeyler akar. Böylece gelecekte çocuklarınıza neyin ne olduğunu kendiniz açıklayabilirsiniz, şimdi size açıklayacağız. Bu makale, alternatif ve doğru akımlar, farklılıkları, uygulamaları ve genel olarak elektriğin tarihi hakkındadır. Bilimin ilgi çekici hale getirilmesi gerekiyor ve biz alçakgönüllülükle bunu elimizden gelen en iyi şekilde yapmaya çalışıyoruz.

Örneğin: prizlerimizdeki akım nedir? Elbette değişken! Voltaj 220 Volt ve frekans 50 Hertz. Ve akımın iletildiği ağ üç fazlıdır. Bu arada, "aşama" ve "sıfır" kelimelerinde bir sersemlik yaşarsanız, ne olduğunu okuyun ve gün iki kat yaşanacak! Ama kendimizi aşmayalım. Sırayla her şey hakkında.

Elektriğin Kısa Tarihi

Elektriği kim icat etti? Ve hiç kimse! İnsanlar yavaş yavaş ne olduğunu ve nasıl kullanılacağını anladılar.

Her şey MÖ 7. yüzyılda güneşli (ve belki de yağmurlu, kim bilir) bir günde başladı. Sonra Yunan filozofu Thales, kehribarı yüne sürerseniz hafif nesneleri çekeceğini fark etti.

Sonra Büyük İskender, savaşlar, Hıristiyanlık, Roma İmparatorluğu'nun düşüşü, savaşlar, Bizans'ın düşüşü, savaşlar, Orta Çağ, haçlı seferleri, salgın hastalıklar, Engizisyon ve yine savaşlar vardı. Anladığınız gibi, insanlar bir tür elektriğe ve yünle ovuşturulmuş ebonit çubuklara bağlı değildi.

"Elektrik" kelimesi hangi yılda icat edildi? 1600 yılında İngiliz doğa bilimci William Gilbert "Mıknatıs, Manyetik Cisimler ve Büyük Mıknatıs - Dünya Üzerine" adlı eseri yazmaya karar verdi. O zaman terim "elektrik".

Yüz elli yıl sonra, 1747'de hepimizin çok sevdiği Benjamin Franklin ilk elektrik teorisini yarattı. Bu fenomeni sıvı veya soyut bir sıvı olarak değerlendirdi.

Konsepti tanıtan Franklin'di. pozitif Ve olumsuz ücretler (önceden ayrılmış bardak Ve reçineli elektrik), paratoneri icat etti ve yıldırımın doğada elektriksel olduğunu kanıtladı.

Benjamin'i herkes sever çünkü her yüz dolarlık banknotta onun portresi vardır. Kesin bilimlerdeki çalışmalarına ek olarak, önde gelen bir siyasi figürdü. Ancak sanılanın aksine, Franklin Amerika Birleşik Devletleri Başkanı değildi.

1785 - Coulomb, zıt yüklerin hangi kuvvetle birbirini çektiğini ve benzer yüklerin ittiğini buldu.

1791 - Luigi Galvani yanlışlıkla ölü bir kurbağanın bacaklarının elektriğin etkisi altında kasıldığını fark etti.

Bataryanın çalışma prensibi galvanik hücrelere dayanmaktadır. Ama ilk galvanik hücreyi kim yarattı? Galvani'nin keşfine dayanarak, 1800'de başka bir İtalyan fizikçi Alessandro Volta, modern pilin prototipi olan Volta sütununu yaratıyor.

Bağdat yakınlarındaki kazılarda iki bin yıldan daha eski bir pil bulundu. Hangi eski iPhone'un onun yardımıyla şarj edildiği bir sır olarak kalıyor. Ancak pilin zaten "oturduğu" kesin olarak biliniyor. Bu dava şunu söylüyor gibi görünüyor: belki insanlar elektriği çok daha önce biliyorlardı, ama sonra bir şeyler ters gitti.

Daha 19. yüzyılda Oersted, Ampere, Ohm, Thomson ve Maxwell gerçek bir devrim yaptı. Elektromanyetizma keşfedildi, indüksiyon EMF, elektriksel ve manyetik olaylar tek bir sisteme bağlandı ve temel denklemlerle tanımlandı.

Bu arada! Hepsini kendi başınıza çözecek vaktiniz yoksa, okuyucularımız şimdi %10 indirim alıyor.

20. yüzyıl, kuantum elektrodinamiği ve zayıf etkileşimler teorisinin yanı sıra elektrikli arabaları ve her yerde bulunan elektrik hatlarını getirdi. Bu arada ünlü Tesla elektrikli arabası doğru akımla çalışıyor.

Elbette bu elektriğin çok kısa bir tarihçesi ve bu alandaki ilerlemeye etki eden çok fazla isimden bahsetmedik. Aksi takdirde, çok ciltli bir referans kitabı yazmak zorunda kalacaksınız.

İlk olarak, akımın yüklü parçacıkların hareketi olduğunu hatırlıyoruz.

Doğru akım, bir yönde akan akımdır.

Tipik bir DC kaynağı bir galvanik hücredir. Başka bir deyişle, bir pil veya akümülatör. Elektrikle ilgili en eski eserlerden biri, 2000 yıllık bir Bağdat pilidir. 2-4 voltluk bir akım verdiğine inanılıyor.

Doğru akım nerede kullanılır:

• çoğu ev aletinin güç kaynağında;
• cihazların otonom güç kaynağı için pil ve akümülatörlerde;
• araç elektroniğine güç sağlamak için;
• gemilerde ve denizaltılarda;
• V toplu taşıma(troleybüsler, tramvaylar).

Doğru akımı görselleştirmenin en kolay yolu bir grafik üzerindedir. İşte göründüğü gibi:

Ev aletleri doğru akımla çalışır, ancak apartmandaki ağ prizlerine alternatif akım gelir. Hemen hemen her yerde doğru akım, bir alternatif akımın doğrultulmasıyla elde edilir.

Alternatif akım, büyüklüğü ve yönü değişen bir akımdır. Ve düzenli aralıklarla değişir.

Alternatif akım, endüstride ve güç kaynağında kullanılır. İstasyonlarda alınan ve tüketicilere gönderilen odur. Halihazırda sahada, alternatif elektrik akımının doğru akıma dönüştürülmesi invertörler yardımıyla gerçekleşir.

Alternatif akım - alternatif akım (AC). Doğru akım - doğru akım (DC). AC/DC kısaltması, dönüşümün gerçekleştiği trafo kutuları üzerinde görülebilir. Aynı zamanda büyük bir Avustralyalı rock grubunun adıdır.

Ve işte alternatif akımın görsel bir görüntüsü.

Alternatif akım bir devrede iki yönde akar: ileri ve geri. Bunlardan biri sayılır pozitif, ve ikinci - olumsuz.

Akımın büyüklüğü sadece yön olarak değil, büyüklük olarak da değiştiği için prizinizin sürekli 220 volt olduğunu düşünmeyin. 220, saniyede 50 kez gerçekleşen voltajın etkin değeridir. Bu arada Amerika'da şebekede farklı bir AC standardı kullanılıyor: 110 Volt ve 60 Hertz.

akıntıların savaşı

Doğru akımın aktif kullanımı 19. yüzyılın sonunda başladı. Sonra Edison ampulü akla getirdi (1890) ve New York'ta 110 voltluk doğru akım üreten ilk elektrik santrallerini kurdu.

Doğru akımın kullanımı, uzun mesafelerde iletimi sırasında önemli kayıplarla ilişkilendirildi. Uygun sayaçlar ve alternatif akımla çalışan motorlar olmadığı için alternatif akım kullanılamıyordu. Doğru akımı alternatif akıma dönüştürme süreci de zordu. Aynı zamanda, alternatif akım uzun mesafelerde kayıp olmadan iletilebilir.

O sırada Nikola Tesla, Edison'un şirketinde iş bulan Sırbistan'dan Amerika'ya geldi. Tesla, AC motoru icat etti, faydalarını anladı ve Edison'a onu kullanmasını önerdi.

Edison, Tesla'yı dinlemedi ve ona maaş da ödemedi. Ve mucitler arasındaki ünlü çatışma - akımların savaşı - böylece başladı.

Yüz yıldan fazla sürdü ve 2007'de sona erdi. Sonra New York tamamen AC gücüne geçti.

Alternatif akım neden doğru akımdan daha tehlikelidir?

Akımlar savaşında, Tesla'nın fikirlerinin tanıtılması ve kullanılmasından kaynaklanan kayıplara ve mali yıkıma uğramamak için Edison, alternatif akımın hayvanları nasıl öldürdüğünü alenen gösterdi. Bir Amerikan vatandaşının alternatif akıma kapılması olayı çok detaylı ve basında geniş yer buldu.

Bir kişi için alternatif akım genellikle doğru akımdan daha tehlikelidir. Akımın büyüklüğünü, frekansını, voltajını, şok olan kişinin direncini hesaba katmak her zaman gerekli olsa da. Bu nüansları göz önünde bulundurun:

1. 50 Hertz frekanslı alternatif akım, yaşam için doğru akımdan üç ila dört kat daha tehlikelidir. Akımın frekansı 1000 Hertz'den fazla ise, daha az tehlikeli kabul edilir.
2. Yaklaşık 400-600 voltluk voltajlarda, alternatif ve doğru akımlar eşit derecede tehlikeli kabul edilir. 600 volttan fazla voltajda doğru akım daha tehlikelidir.
3. Alternatif akım, doğası ve frekansı nedeniyle sinirleri daha güçlü bir şekilde uyararak kasları ve kalbi uyarır. Bu nedenle hayati tehlike taşır.

Hangi akımla çalışırsanız çalışın, dikkatli olun ve uyanık olun! Kendinize ve sinirlerinize iyi bakın ve unutmayın: En iyi uzmanlara sahip profesyonel bir öğrenci servisi, bunu etkili bir şekilde yapmanıza yardımcı olacaktır.

En başta elektrik akımının kısa bir tanımını yapalım. Bir elektrik akımı, yüklü parçacıkların düzenli (yönlendirilmiş) hareketi olarak adlandırılır. Akım bir iletkendeki elektronların hareketidir, Gerilim- onları (elektronları) harekete geçiren şey budur.

Şimdi bu tür kavramları doğru ve alternatif akım olarak düşünün ve temel farklılıklarını belirleyin.

Doğru akım ile alternatif akım arasındaki fark

Sabit bir voltajın ana özelliği, hem büyüklük hem de işaret olarak sabit olmasıdır. Doğru akım her zaman bir yönde "akar". Örneğin, voltaj kaynağının pozitif terminalinden negatif terminale metal teller boyunca (elektrolitlerde pozitif ve negatif iyonlar tarafından oluşturulur). Elektronların kendileri eksiden artıya hareket eder, ancak elektronun keşfinden önce bile, akımın artıdan eksiye aktığını kabul ettiler ve hesaplamalarda hala bu kurala bağlı kaldılar.

Alternatif akım (gerilim) ile doğru akım arasındaki fark nedir? Adın kendisinden, değiştiği anlaşılmaktadır. Ama - tam olarak nasıl? Alternatif bir akım, bir periyot boyunca hem büyüklüğünü hem de elektron hareketinin yönünü değiştirir. Ev prizlerimizde bu, 50 hertz (saniyede 50 salınım) frekansında sinüzoidal (harmonik) salınımlı bir akımdır.

Bir ampul örneğini kullanarak kapalı bir devreyi ele alırsak, aşağıdakileri elde ederiz:

• doğru akımda elektronlar ampulden (-) eksiden (+) artıya her zaman aynı yönde akar
• değişirken, elektron hareketinin yönü jeneratörün frekansına bağlı olarak değişecektir. yani ağımızda alternatif akımın frekansı 50 hertz (Hz) ise, o zaman elektronların 1 saniyedeki hareket yönü 100 kez değişecektir. Böylece yuvamızdaki + ve - saniyede yüz kez yer değiştirir. sıfıra göre. Bu yüzden elektrik fişini "ters" prize takabiliriz ve her şey çalışır.

Ev prizindeki alternatif voltaj sinüzoidal bir yasaya göre değişir. Bu ne anlama geliyor? Voltaj sıfırdan pozitif bir genlik değerine (pozitif maksimum) yükselir, ardından sıfıra düşer ve daha da azalmaya devam eder - negatif bir genlik değerine (negatif maksimum), ardından sıfırdan geçerek tekrar artar ve pozitif bir genlik değerine geri döner.

Başka bir deyişle, alternatif akım ile şarjı sürekli değişmektedir. Bu, voltajın ya %100, sonra %0, sonra tekrar %100 olduğu anlamına gelir. Bir saniyede elektronların hareket yönlerini ve polaritelerini pozitiften negatife 100 kez değiştirdiği ortaya çıktı (frekanslarının 50 hertz - saniyede 50 periyot veya salınım olduğunu hatırlıyor musunuz?).

İlk elektrik şebekeleri doğru akımdı. Bununla ilgili birkaç sorun vardı, bunlardan biri jeneratörün tasarımının karmaşıklığıydı. Ve alternatörün daha basit bir tasarımı vardır ve bu nedenle çalıştırması basit ve ucuzdur.

Gerçek şu ki, aynı güç yüksek voltaj ve düşük akım ile iletilebilir veya tam tersi: düşük voltaj ve yüksek akım. Akım ne kadar büyük olursa, o kadar büyük tel kesitine ihtiyaç duyulur, yani. tel daha kalın olmalıdır. Yalıtkanlar iyiyse, gerilim için telin kalınlığı önemli değildir. AC'nin (DC'nin aksine) dönüştürülmesi daha kolaydır.

Ve bu uygundur. Bu nedenle, nispeten küçük bir kesite sahip bir tel aracılığıyla, bir elektrik santrali 100 amperlik bir akımda neredeyse hiç kayıp olmadan beş yüz bin (ve bazen bir buçuk milyona kadar) volt enerji gönderebilir. Daha sonra, örneğin, şehir trafo merkezinin trafosu 10 amperlik bir akımda 500.000 volt "alacak" ve şehir şebekesine 500 amperde 10.000 volt "verecektir". Ve bölgesel trafo merkezleri, şehrin yerleşim ve sanayi bölgelerinin ihtiyaçları için bu voltajı yaklaşık 10.000 amperlik bir akımda 220/380 volta çeviriyor.

Tabii ki, şema basitleştirilmiştir ve özellikle herhangi birini değil, şehirdeki tüm bölge trafo merkezlerini ifade eder.

Bir kişisel bilgisayar (PC) benzer bir prensipte ancak ters yönde çalışır. Alternatif akımı doğru akıma dönüştürür ve ardından voltajını içerideki tüm bileşenlerin çalışması için gerekli değerlere düşürür.

19. yüzyılın sonunda, dünya çapında elektrifikasyon başka bir yöne gitmiş olabilir. Thomas Edison (ticari olarak başarılı olan ilk akkor lambalardan birini icat eden kişinin kendisi olduğuna inanılıyor), doğru akım fikrini aktif olarak destekledi. Ve alternatif akımın etkinliğini kanıtlayan başka bir önde gelen kişinin araştırması olmasaydı, o zaman her şey farklı olabilirdi.

Sırp dehası Nikola Tesla (bir süre Edison için çalıştı), çok fazlı bir alternatif akım jeneratörü tasarlayan ve inşa eden ilk kişi oldu ve sabit bir güç kaynağıyla çalışan benzer tasarımlara karşı verimliliğini ve üstünlüğünü kanıtladı.

Şimdi doğru ve alternatif akımın "yaşam alanlarına" bakalım. Kalıcı, örneğin telefonumuzun pilinde veya pillerindedir. Şarj cihazları, şebekeden gelen alternatif akımı doğru akıma dönüştürür ve zaten bu formda depolama yerlerinde (piller) sona erer.

DC gerilim kaynakları şunlardır:

1. çeşitli cihazlarda kullanılan geleneksel piller (el feneri, oynatıcılar, saatler, test cihazları vb.)
2. çeşitli piller (alkalin, asit, vb.)
3. DC jeneratörleri
4. diğer özel cihazlar, örneğin doğrultucular, dönüştürücüler
5. acil durum güç kaynakları (aydınlatma)

Örneğin, kentsel elektrikli ulaşım 600 voltluk bir doğru akımla çalışır (tramvaylar, troleybüsler). Metro için daha yüksek - 750-825 Volt.

AC gerilim kaynakları:

1. jeneratörler
2. çeşitli dönüştürücüler (transformatörler)
3. ev elektrik şebekeleri (ev prizleri)

Burada doğrudan ve alternatif voltajın nasıl ve nasıl ölçüleceğinden bahsettik ve son olarak (makaleyi sonuna kadar okuyan herkese) küçük bir hikaye anlatmak istiyorum. Bunu bana patronum dile getirdi, ben de onun sözlerinden tekrar anlatacağım. Acı verici bir şekilde, bugünkü konumuza uyuyor!

Bir keresinde yöneticilerimizle komşu bir kasabaya iş gezisine gitmişti. Yerel BT uzmanlarıyla dostane ilişkiler kurun :) Ve otoyolun hemen yanında harika bir yer var: temiz su ile bir kaynak. Hepsinin yakınında durup su topladığınızdan emin olun. Bu bir çeşit gelenek.

Burayı yüceltmeye karar veren yerel makamlar, her şeyi en son teknolojiyle yaptılar: fontanelin hemen altına büyük bir dikdörtgen delik kazdılar, parlak fayanslarla kapladılar, taşma yaptılar, LED aydınlatma ve havuz ortaya çıktı. Üstelik! Yayın kendisi işaretli granit yongalarla "paketlendi", ona asil bir şekil verildi, havalandırmanın üzerindeki simge camın altına duvarla çevrildi - kutsal bir yer gibi görünüyor!

Ve son dokunuş - bir fotosel üzerine bir su temin sistemi koyuyoruz. Havuzun her zaman dolu olduğu ve içinde "gurldadığı" ve doğrudan fontanelden su çekmek için ellerinizi bir kapla fotosele götürmeniz gerekiyor ve oradan "akıyor" :)

Kaynağa giderken patronumuz yönetmenlerden birine ne kadar havalı olduğunu söylemeliyim: yeni teknolojiler, Wi-Fi, fotoseller, retina taraması vb. Yönetmen klasik bir teknofobikti, bu yüzden karşıt görüşteydi. Ve böylece, bıngıldağa giderler, ellerini olması gereken yere koyarlar ama su akmaz!

Bunu yapıyorlar ama sonuç sıfır! Bu şeytani sistemi besleyen elektrik şebekesinde aptalca voltaj olmadığı ortaya çıktı :) Yönetmen "at sırtındaydı"! Tüm bu n ... x teknolojileri, aynı n ... x öğeleri, genel olarak tüm makineler ve özellikle bu makine hakkında birkaç "kontrol" ifadesi yayınladı. Kutuyu doğrudan havuzdan aldım ve arabaya gittim!

Görünüşe göre her şeyi kurabilir, süslü bir sunucuyu "yükseltebilir", en iyi ve en çok talep gören hizmeti sağlayabiliriz, ancak yine de en önemli kişi, kapitone ceketli bir elektrikçi olan Vasya Amca'dır. Elinin tek bir hareketi ile tüm bu teknik güç ve zarafet atlanarak tam bir organize olabiliyor :)

Bu yüzden unutmayın: asıl önemli olan yüksek kaliteli güç kaynağıdır. Prizlerde iyi (kesintisiz güç kaynağı) ve kararlı voltaj ve geri kalan her şey takip edecek :)

Bugün için her şeye sahibiz ve sonraki makalelere kadar. Kendine dikkat et! Aşağıda, makalenin konusuyla ilgili kısa bir video bulunmaktadır.

Uzun zaman önce, bilim adamları elektrik akımını icat ettiler. İlk buluş kalıcı olandı. Ancak daha sonra Nikola Tesla, laboratuvarında deneyler yaparken alternatif akımı icat etti. Aralarında, birinin düşük akımlı ekipmanlarda kullanılmasına ve diğerinin çeşitli mesafeleri az kayıpla aşma yeteneğine sahip olmasına göre birçok fark vardı ve var. Ancak çoğu, akımların büyüklüğüne bağlıdır.

AC ve DC akımı: fark ve özellikler

Alternatif akım ve doğru akım arasındaki fark, tanımlara göre anlaşılabilir. Çalışma prensibini ve özelliklerini daha iyi anlamak için aşağıdaki faktörleri bilmeniz gerekir.

Ana farklar:

• Yüklü parçacıkların hareketi;
• üretim modu.

Alternatif akım, yüklü parçacıkların belirli bir zamanda hareket yönünü ve büyüklüğünü değiştirebildiği bir akım olarak adlandırılır. Alternatif akımın ana parametreleri, voltajını ve frekansını içerir.

Şu anda, kamu elektrik şebekeleri ve çeşitli tesisler, belirli bir voltaj ve frekansta alternatif akım kullanmaktadır. Bu parametreler ekipman ve cihazlar tarafından belirlenir.

Not! Ev elektrik şebekelerinde 220 volt akım ve 50 Hz saat frekansı kullanılır.

Doğru akımda yüklü parçacıkların hareket yönü ve frekansı değişmez. Bu akım, televizyonlar ve bilgisayarlar gibi çeşitli ev cihazlarına güç sağlamak için kullanılır.

Alternatif akımın üretimi ve çeşitli mesafelere iletilmesi açısından daha basit ve daha ekonomik olması nedeniyle, nesnelerin elektriklenmesinin temelini oluşturmuştur. Alternatif akım, tüketiciye iletkenler aracılığıyla sağlandığı çeşitli enerji santrallerinde üretilir.

Doğru akım, alternatif akımın dönüştürülmesiyle veya kimyasal reaksiyonlarla (örneğin bir alkalin pil) elde edilir. Dönüşüm için akım trafoları kullanılır.

Bir kişi için hangi voltaj seviyesi kabul edilebilir: özellikler

Bir kişi için hangi elektrik akımı değerlerine izin verildiğini bilmek için, alternatif ve doğru akımların ve zamanın değerlerini gösteren ilgili tablolar derlenmiştir.

Elektrik akımına maruz kalma parametreleri:

• Güç;
• Sıklık;
• Zaman;
• bağıl nem.

Çeşitli elektrik tesisatı modlarında insan vücudundan geçen izin verilen temas voltajı ve akımı aşağıdaki değerleri aşmaz.

Alternatif akım 50 Hz, en fazla 2,0 Volt ve 0,3 mA akım olmalıdır. 400 Hz frekanslı akım, 3,0 Volt voltaj ve 0,4 mA akım gücü. DC gerilimi 8 ve akım 1 mA. Bu tür göstergelerle 10 dakikaya kadar akıma güvenli maruz kalma.

Not! Elektrik işleri yüksek sıcaklıklarda ve yüksek bağıl nemde yapılırsa, bu değerler üç kat azalır.

100 volta kadar olan, sağır topraklı veya nötr izolasyonlu elektrik tesisatlarında güvenli dokunma akımları aşağıdaki gibidir.

550 ila 20 Volt arası voltaj yayılımı ve 650 ila 6 mA akım gücü ile 50 Hz alternatif akım, 650 ila 36 Volt arası voltaj ile 400 Hz alternatif akım ve 650 ila 40 Volt arası doğru akım insan vücudunu etkilememelidir. 0,01 ila 1 saniye sınırları.

İnsanlar için tehlikeli alternatif akım

İnsan hayatı için alternatif elektrik akımının en tehlikeli olduğuna inanılıyor. Ama ayrıntılara girmezseniz bu bir şart. Çoğu, çeşitli miktarlara ve faktörlere bağlıdır.

Tehlikeli etkiyi etkileyen faktörler:

• temas süresi;
• Elektrik akımının yolu;
• Akım ve gerilim;
• Vücudun direnci nedir?

PUE kurallarına göre, bir kişi için en tehlikeli akım, frekansı 50 ila 500 Hz arasında değişen alternatif akımdır.

Akım gücünün 9 mA'yı geçmemesi koşuluyla, herkesin kendisini elektrik tesisatının akım taşıyan kısmından kurtarabileceğini belirtmekte fayda var.

Bu değer aşılırsa elektrik akımının etkilerinden kurtulmak için kişinin dışarıdan yardıma ihtiyacı vardır. Bunun nedeni, alternatif akımın sinir uçlarını çok daha fazla uyarabilmesi ve istemsiz kas spazmlarına neden olabilmesidir.

Örneğin cihazın canlı olan kısmına elin içi ile dokunulduğunda oluşan kas krampı zamanla yumruğu daha kuvvetli bir şekilde sıkacaktır.

Alternatif akım neden daha tehlikelidir? Mevcut gücün aynı değerleri ile değişen, vücudu birkaç kat daha güçlü etkiler.

Alternatif akım sinir uçlarını ve kasları etkilediğinden, bu hacmin kalp kasının işleyişini de etkilediğini anlamakta fayda var. Bundan, alternatif akımla temas halinde ölüm riskinin arttığı sonucu çıkar.

Önemli bir gösterge, insan vücudunun direncidir. Ancak yüksek frekanslı alternatif akım çarptığında, vücudun direnci önemli ölçüde azalır.

Bir kişi için ne kadar doğru akım tehlikelidir?

İnsanlar için tehlikeli, doğru akım olabilir. Elbette değişken, on kat daha tehlikeli. Ancak, çeşitli miktarlardaki akımları düşünürsek, doğrudan, alternatif akımdan çok daha tehlikeli olabilir.

Doğru akımın bir kişi üzerindeki etkisi ikiye ayrılır:

• 1 eşik;
• 2 eşik;
• 3 eşik.

İlk eşiğin doğru akımına maruz kaldığında (akım fark edilir), eller biraz titremeye başlar ve hafif bir karıncalanma görülür.

5 ila 7 mA arasında değişen ikinci eşik (akım serbest değil), bir kişinin kendisini iletkenden kendi başına kurtaramayacağı en küçük değerdir.

İnsan vücudunun direnci değerlerinden daha yüksek olduğu için bu akım tehlikeli sayılmaz.

Üçüncü eşik (fibrilasyon), 100 mA ve üzerindeki değerlerde, akım vücudu ve iç organları güçlü bir şekilde etkiler. Bu durumda bu değerlerdeki akım kalp kasının kaotik bir şekilde kasılmasına ve durmasına neden olabilir.

Diğer faktörler de etkinin gücünü etkiler. Örneğin kuru insan derisi 10 ila 100 kOhm arasında bir dirence sahiptir. Ancak temas ıslak bir cilt yüzeyiyle gerçekleştiyse, direnç önemli ölçüde azalır.

Elektrik- yüklü parçacıkların bir iletken boyunca belirli bir yönde hareketi. Daha doğrusu birim zamanda iletkenden kaç tane yüklü parçacığın geçtiğini gösteren bir değerdir. Bir saniyede bir kolyenin yüklü parçacıkları iletkenin enine kesitinden geçerse, bu iletkenden bir amperlik bir akım akar (uluslararası SI sistemine göre akım gücünün belirlenmesi). Elektrik akımının büyüklüğüne (amper sayısı) akım gücü denir. Zamanla büyüklük değişimine bağlı olarak, akım sabit ve değişkendir.

DC zamanla yönünü değiştirmeyen elektrik akımıdır. Alternatif akım- zamanla, belirli bir modelde hem büyüklüğünü hem de yönünü değiştirir. Üstelik bu değişiklikler belirli aralıklarla tekrarlanır - yani periyodiktir.

Elektrik tesisatlarında alternatif ve doğru akım

Üç fazlı bir elektrik şebekesi için karakteristiktir. alternatif akım. İletkenler boyunca alternatif akımın akışı, hem büyüklük hem de yön olarak değerini değiştiren bir değişken elektromotor kuvveti (EMF) kaynağının varlığından kaynaklanır. Bu durumda EMF'nin büyüklüğündeki ve yönündeki değişim sinüs yasasına göre gerçekleştirilir, yani alternatif akımın zaman içindeki değişiminin grafiği bir sinüzoidaldir. Sinüzoidal EMF'nin kaynağı bir alternatördür.

Elektrik tesisatlarının ve endüstriyel işletmelerin hemen hemen tüm elektrikli ekipmanı, en uygun ve birçok avantajı olduğu için alternatif akımla çalıştırılır. Ancak DC gücüyle (veya bazı parçalarıyla) çalışan bazı ekipmanlar da vardır: senkron motor, elektromanyetik, DC motor ve diğerleri. Alternatif akımı doğru akıma dönüştürmek için (yukarıdaki elektrikli ekipmana güç sağlamak için gerekli), doğrultucular kullanılır.

Ayrıca, büyük miktarlarda elektrik enerjisini yüksek gerilim hatlarından iletmek için doğru akım kullanılır. Bu durumda, elektrik enerjisini uzun mesafelerde iletirken, elektrik kayıpları, alternatif akımda aynı iletimden çok daha azdır.