Τι είδους ρεύμα ονομάζεται σταθερό; Ηλεκτρικό ρεύμα, συνεχές και εναλλασσόμενο

Πρόγραμμα Kerish Doctor. 13.09.2019
Επισκόπηση προγράμματος Η έκδοση υπολογιστή του Microsoft Excel Viewer θα επιτρέψει...

Chercher

Η έννοια του εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος δίνεται στο εγχειρίδιο φυσικής ενός γενικού εκπαιδευτικού ιδρύματος - σχολείου. - ένα ρεύμα με τη μορφή αρμονικού ημιτονοειδούς σήματος, τα κύρια χαρακτηριστικά του οποίου είναι η πραγματική τάση και συχνότητα, οι αλλαγές στην κατεύθυνση και το μέγεθος με την πάροδο του χρόνου.

Συχνότηταείναι ο αριθμός των πλήρους μεταβολών της πολικότητας ενός εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα δευτερόλεπτο. Αυτό σημαίνει ότι το ρεύμα σε μια κανονική οικιακή πρίζα με συχνότητα 50 Hertz αλλάζει την κατεύθυνση από θετική σε αρνητική και πίσω ακριβώς πενήντα φορές σε ένα δευτερόλεπτο. Μια πλήρης αλλαγή στην κατεύθυνση (πολικότητα) ενός ηλεκτρικού ρεύματος από θετικό σε αρνητικό και από πίσω σε θετικό ονομάζεται - περίοδος ταλάντωσης ηλεκτρικού ρεύματος. Κατά την περίοδο Ττο εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα αλλάζει την κατεύθυνσή του δύο φορές.

Για οπτική παρατήρηση ημιτονοειδές εναλλασσόμενο ρεύμασυνήθως χρησιμοποιούν. Για την αποφυγή ηλεκτροπληξίας και την προστασία του παλμογράφου από την τάση δικτύου στην είσοδο, χρησιμοποιούνται μετασχηματιστές απομόνωσης. Για να μετρήσετε μια περίοδο, δεν έχει διαφορά σε ποιο ισοδύναμο (ίσο πλάτος) θα μετρηθεί. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις μέγιστες θετικές ή αρνητικές κορυφές ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη μηδενική τιμή. Αυτό εξηγείται στο σχήμα.

Από ένα εγχειρίδιο φυσικής γνωρίζουμε ότι το εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα παράγεται χρησιμοποιώντας μια ηλεκτρική μηχανή - μια γεννήτρια. Το απλούστερο μοντέλο μιας γεννήτριας είναι ένα μαγνητικό πλαίσιο που περιστρέφεται στο μαγνητικό πεδίο ενός μόνιμου μαγνήτη.

Ας φανταστούμε ένα ορθογώνιο συρμάτινο πλαίσιο με πολλές στροφές, που περιστρέφεται ομοιόμορφα σε ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο. Το emf που προκύπτει σε αυτό το πλαίσιο. η επαγωγή αλλάζει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο. Περίοδος ταλάντωσης ΤΤο εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα είναι μια πλήρης περιστροφή του μαγνητικού πλαισίου γύρω από τον άξονά του.

μαγνητικό πλαίσιο

Ένα από τα σημαντικά χαρακτηριστικά του ηλεκτρικού ρεύματος είναι δύο τιμές εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος - η μέγιστη τιμή και η μέση τιμή.

Μέγιστη τιμή τάσης ηλεκτρικού ρεύματος Umaxείναι η τιμή τάσης που αντιστοιχεί στη μέγιστη τιμή του ημιτονοειδούς.

Μέση τιμή τάσης ηλεκτρικού ρεύματος Usrείναι μια τιμή τάσης ίση με 0,636 της μέγιστης. Μαθηματικά μοιάζει με αυτό:

U av = 2 * U max / π = 0,636 U max

Το ημιτονοειδές κύμα μέγιστης τάσης μπορεί να παρακολουθηθεί στην οθόνη του παλμογράφου. Καταλάβετε τι είναι μέση τιμή εναλλασσόμενης ηλεκτρικής τάσηςΜπορείτε να πραγματοποιήσετε ένα πείραμα σύμφωνα με το σχήμα και την περιγραφή παρακάτω.

Χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο, συνδέστε μια ημιτονοειδή τάση στην είσοδό του. Χρησιμοποιήστε το κουμπί μετατόπισης κάθετης σάρωσης για να μετακινήσετε το "μηδέν" σάρωσης στη χαμηλότερη γραμμή της κλίμακας οθόνης παλμογράφου. Τεντώστε και μετακινήστε την οριζόντια σάρωση έτσι ώστε ένα μισό κύμα ημιτονοειδούς τάσης να χωράει σε δέκα (πέντε) κελιά της οθόνης του παλμογράφου. Χρησιμοποιώντας το κουμπί κάθετης σάρωσης (κέρδους), τεντώστε τη σάρωση έτσι ώστε το μέγιστο πλάτος του μισού κύματος να ταιριάζει ακριβώς σε δέκα (πέντε) κελιά στην οθόνη του παλμογράφου. Προσδιορίστε το πλάτος του ημιτονοειδούς σε δέκα τμήματα. Αθροίστε και τις δέκα τιμές και διαιρέστε με το δέκα - βρείτε τη «μέση βαθμολογία» του. Ως αποτέλεσμα, θα λάβετε μια τιμή τάσης περίπου ίση με το 6,36 της μέγιστης τιμής της - 10.

Όργανα μέτρησης– βολτόμετρα, μετρητές, πολύμετρα μέτρησης εναλλασσόμενης τάσης έχουν στο κύκλωμά τους ανορθωτή και πυκνωτή εξομάλυνσης. Αυτή η αλυσίδα «στρογγυλοποιεί» τον πολλαπλασιαστή της διαφοράς μεταξύ της μέγιστης και της μετρούμενης τάσης στο 0,7. Επομένως, εάν παρατηρήσετε ένα ημιτονοειδές τάσης με πλάτος 10 βολτ στην οθόνη του παλμογράφου, τότε το βολτόμετρο (tseshka, πολύμετρο) θα δείξει όχι 10, αλλά περίπου 7 βολτ. Πιστεύετε ότι η πρίζα του σπιτιού σας έχει 220 βολτ; Είναι αλήθεια, αλλά όχι απόλυτα! Τα 220 βολτ είναι η μέση τιμή τάσης μιας οικιακής πρίζας, που υπολογίζεται κατά μέσο όρο από μια συσκευή μέτρησης - ένα βολτόμετρο. Η μέγιστη τάση προκύπτει από τον τύπο:

U max = U meas / 0,7 = 220 / 0,7 = 314,3 βολτ

Γι' αυτό, όταν «σοκάρεστε» από ρεύμα από πρίζα 220 volt, να ξέρετε ότι αυτή είναι η ψευδαίσθησή σας. Στην πραγματικότητα, τρέμετε περίπου στα 315 βολτ.

Τριφασικό ρεύμα

Μαζί με απλό ημιτονοειδές εναλλασσόμενο ρεύμα, το λεγόμενο τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα. Επιπλέον, το τριφασικό ηλεκτρικό ρεύμα είναι ο κύριος τύπος ενέργειας που χρησιμοποιείται σε όλο τον κόσμο. Το τριφασικό ρεύμα έχει αποκτήσει δημοτικότητα λόγω της λιγότερο δαπανηρής μετάδοσης ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις. Εάν το συνηθισμένο (μονοφασικό) ηλεκτρικό ρεύμα απαιτεί δύο καλώδια, τότε το τριφασικό ρεύμα, το οποίο έχει τρεις φορές περισσότερη ενέργεια, απαιτεί μόνο τρία καλώδια. Θα μάθετε τη φυσική έννοια αργότερα σε αυτό το άρθρο.

Φανταστείτε αν όχι ένα, αλλά τρία πανομοιότυπα πλαίσια να περιστρέφονται γύρω από έναν κοινό άξονα, τα επίπεδα του οποίου περιστρέφονται μεταξύ τους κατά 120 μοίρες. Στη συνέχεια, τα ημιτονοειδή emfs που προκύπτουν σε αυτά. θα είναι επίσης εκτός φάσης κατά 120 μοίρες (βλ. εικόνα).

Τέτοια τρία συντονισμένα εναλλασσόμενα ρεύματα ονομάζονται τριφασικό ρεύμα. Μια απλοποιημένη διάταξη περιελίξεων σύρματος σε τριφασική γεννήτρια ρεύματος απεικονίζεται στο σχήμα.


Η σύνδεση των περιελίξεων της γεννήτριας κατά μήκος τριών ανεξάρτητων γραμμών φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Αυτή η σύνδεση με έξι καλώδια είναι αρκετά δυσκίνητη. Δεδομένου ότι μόνο οι διαφορές δυναμικού είναι σημαντικές για φαινόμενα στα ηλεκτρικά κυκλώματα, ένας αγωγός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για δύο φάσεις ταυτόχρονα, χωρίς να μειώνεται η χωρητικότητα φορτίου για κάθε φάση. Με άλλα λόγια, στην περίπτωση σύνδεσης των περιελίξεων της γεννήτριας σε διαμόρφωση "αστέρι" χρησιμοποιώντας "μηδέν", η ενέργεια μεταφέρεται από τρεις πηγές μέσω τεσσάρων συρμάτων (βλ. σχήμα), στα οποία είναι κοινό ένα - το ουδέτερο καλώδιο.

Τρία καλώδια μπορούν να μεταδώσουν ενέργεια από τρεις (σχεδόν ανεξάρτητες) πηγές ηλεκτρικού ρεύματος που συνδέονται με ένα «τρίγωνο» ταυτόχρονα.

Σε βιομηχανικές γεννήτριες και μετασχηματιστές μετατροπέων, μια τάση φάσης προς φάση 220 βολτ συνήθως συνδέεται χρησιμοποιώντας μια σύνδεση δέλτα. Σε αυτή την περίπτωση, δεν υπάρχει "ουδέτερο" καλώδιο.

Το "Star" χρησιμοποιείται για τη μετάδοση τάσης δικτύου χρησιμοποιώντας "μηδέν". Σε αυτή την περίπτωση, εφαρμόζεται τάση 220 βολτ στη φάση σε σχέση με το "μηδέν". Η τάση φάσης προς φάση είναι 380 βολτ.

Συχνό φαινόμενο την εποχή της «αυθάδης κλοπής δημοκρατίας» ήταν το κάψιμο οικιακού εξοπλισμού σε διαμερίσματα αξιοσέβαστων πολιτών, όταν, λόγω αδύναμης καλωδίωσης, το κοινό «μηδέν» κάηκε, στη συνέχεια, ανάλογα με το πόσες οικιακές συσκευές γύρισαν. στα διαμερίσματα, κάηκαν οι τηλεοράσεις και τα ψυγεία αυτού του ατόμου, που τα περιλάμβανε λιγότερο. Αυτό προκαλείται από το φαινόμενο της «ανισορροπίας φάσης», που συμβαίνει όταν σπάσει το μηδέν. Αντί για 220 βολτ, μια ενδιάμεση τάση 380 βολτ όρμησε στην πρίζα των αξιοσέβαστων πολιτών. Μέχρι τώρα, σε πολλά κοινόχρηστα διαμερίσματα και κτίρια που μοιάζουν με κατοικίες στις ρωσικές πόλεις και κωμοπόλεις μας, αυτό το φαινόμενο δεν έχει εξαλειφθεί πλήρως.

Το ίδιο το ηλεκτρικό ρεύμα δεν είναι τίποτα άλλο από την ομαλή κίνηση όλων των φορτισμένων σωματιδίων σε αέρια, ηλεκτρολύτες και μεταλλικά αντικείμενα. Αυτά τα στοιχεία που φέρουν ένα ορισμένο φορτίο περιλαμβάνουν ιόντα και ηλεκτρόνια. Σήμερα θα προσπαθήσουμε να διευκρινίσουμε τι το εναλλασσόμενο ρεύμα διαφέρει από το συνεχές ρεύμα, γιατί στην πράξη συναντά κανείς συχνά και τους δύο τύπους.

Χαρακτηριστικά DC

Direct Current ή DC στα αγγλικά σημαίνει μια παρόμοια ποικιλία, η οποία έχει την εγγενή ιδιότητα να μην αλλάζει τις παραμέτρους της σε οποιαδήποτε χρονική περίοδο. Μια μικρή οριζόντια γραμμή ή δύο παράλληλες γραμμές με ένα γραμμικό σχέδιο μιας από αυτές είναι μια γραφική αναπαράσταση συνεχούς ρεύματος.

Πεδίο εφαρμογής: οι περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές, συμπεριλαμβανομένου του εξοπλισμού υπολογιστών, τηλεοράσεων και gadget, χρησιμοποιούνται σε οικιακά δίκτυα και αυτοκίνητα. Για τη μετατροπή του εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα στην περιοχή εξόδου, χρησιμοποιούνται μετασχηματιστές τάσης με ανορθωτές ή εξειδικευμένα τροφοδοτικά.

Ένα κοινό παράδειγμα κατανάλωσης DC είναι σχεδόν όλα τα ηλεκτρικά εργαλεία που λειτουργούν με μπαταρίες. Η συσκευή μπαταρίας παραμένει σε κάθε περίπτωση μια σταθερή πηγή ενέργειας. Η μετατροπή σε μεταβλητή επιτυγχάνεται, εάν είναι απαραίτητο, με τη βοήθεια μετατροπέων - ειδικών στοιχείων.

Ποια είναι η αρχή λειτουργίας του εναλλασσόμενου ρεύματος

Η αγγλική συντομογραφία AC (Alternating Current) υποδηλώνει ένα ρεύμα που αλλάζει την κατεύθυνση και το μέγεθός του σε χρονικές περιόδους. Το ημιτονοειδές τμήμα "~" είναι η συμβατική του σήμανση σε συσκευές. Χρησιμοποιείται επίσης η εφαρμογή μετά από αυτό το εικονίδιο και άλλα χαρακτηριστικά.

Παρακάτω είναι ένα σχήμα με τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του τύπου ρεύματος - ονομαστική συχνότητα και τάση λειτουργίας.

Πρέπει να σημειωθούν τα χαρακτηριστικά της αλλαγής στο αριστερό γράφημα, που έγινε για μονοφασικό ρεύμα, στο μέγεθος και την κατεύθυνση της τάσης με τη μετάβαση στο μηδέν σε μια ορισμένη χρονική περίοδο T. Για το ένα τρίτο της περιόδου, τρία ημιτονοειδή μετατοπίζονται για ένα τριφασικό ρεύμα σε ένα άλλο γράφημα.

Τα σημάδια "a" και "b" υποδεικνύουν τις φάσεις. Οποιοσδήποτε από εμάς έχει μια ιδέα για την παρουσία 220V σε μια κανονική πρίζα. Αλλά για πολλούς θα είναι μια ανακάλυψη ότι η μέγιστη ή αλλιώς αποκαλούμενη τιμή πλάτους είναι μεγαλύτερη από την ενεργητική τιμή κατά ένα ποσό ίσο με τη ρίζα του δύο και είναι 311 Volt.

Προφανώς, στην περίπτωση του συνεχούς ρεύματος, οι παράμετροι κατεύθυνσης και τάσης παραμένουν αμετάβλητες, αλλά για το εναλλασσόμενο ρεύμα, παρατηρείται μετασχηματισμός αυτών των μεγεθών. Στο σχήμα, η αντίθετη κατεύθυνση είναι η περιοχή του γραφήματος κάτω από το μηδέν.

Ας περάσουμε στη συχνότητα. Αυτή η έννοια σημαίνει την αναλογία περιόδων (πλήρης κύκλους) προς μια συμβατική μονάδα χρόνου. Αυτός ο δείκτης μετριέται σε Hertz. Η τυπική ευρωπαϊκή συχνότητα είναι 50, στις ΗΠΑ το ισχύον πρότυπο είναι 60G.

Αυτή η τιμή δείχνει τον αριθμό των αλλαγών στην κατεύθυνση του ρεύματος σε ένα δευτερόλεπτο προς το αντίθετο και την επιστροφή στην αρχική κατάσταση.

Εναλλασσόμενο ρεύμα υπάρχει στο συνεχές ρεύμα και στις πρίζες. Για ποιο λόγο δεν υπάρχει συνεχές ρεύμα εδώ; Αυτό γίνεται για να είναι δυνατή η λήψη της απαιτούμενης τάσης σε οποιαδήποτε ποσότητα με τη χρήση μετασχηματιστών χωρίς σημαντικές απώλειες. Αυτή η τεχνική παραμένει ο καλύτερος τρόπος μετάδοσης ισχύος σε βιομηχανική κλίμακα σε σημαντικές αποστάσεις με ελάχιστες απώλειες.

Η ονομαστική τάση, η οποία τροφοδοτείται από ισχυρές γεννήτριες σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, στην έξοδο είναι περίπου 330.000-220.000 Volt. Σε έναν υποσταθμό που βρίσκεται στην περιοχή κατανάλωσης, η τιμή αυτή μετατρέπεται σε 10.000V με μετάβαση σε τριφασική έκδοση 380 Volt. και το διαμέρισμά σας λαμβάνει μονοφασική τάση. Η τάση μεταξύ μηδέν και φάσης θα είναι 220 V και στη θωράκιση μεταξύ διαφορετικών φάσεων αυτή η τιμή είναι 380 Volt.

Οι ασύγχρονοι κινητήρες που λειτουργούν με εναλλασσόμενο ρεύμα είναι πολύ πιο αξιόπιστοι και έχουν απλούστερο σχεδιασμό από τους αντίστοιχους συνεχούς ρεύματος.

Μετατροπή AC σε DC

Για έναν τέτοιο μετασχηματισμό, η βέλτιστη μέθοδος είναι η χρήση ανορθωτών:

  • Η σύνδεση της γέφυρας διόδου είναι το πρώτο βήμα σε αυτή τη διαδικασία. Ο σχεδιασμός 4 διόδων με την απαιτούμενη ισχύ συμβάλλει στη διαδικασία αποκοπής των άνω ορίων των ήδη γνωστών εναλλασσόμενων ημιτονοειδών. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται μονοκατευθυντικό ρεύμα.


Οι αλλαγές που προκύπτουν από μειωμένο κυματισμό εμφανίζονται με μπλε χρώμα.

  • εγκαθίστανται για να μειώσουν το επίπεδο λειτουργίας των παλμών εάν είναι απαραίτητο.

Μετατροπέας DC σε AC

Σε αυτή την περίπτωση, η διαδικασία φαίνεται αρκετά περίπλοκη. Ένας μετατροπέας είναι μια τυπική τεχνική στην καθημερινή ζωή, είναι μια γεννήτρια περιοδικής τάσης που λαμβάνεται από μια σταθερή τάση κοντά σε ένα ημιτονοειδές κύμα.

Οι υψηλές τιμές για μια τέτοια συσκευή οφείλονται στην πολυπλοκότητα του σχεδιασμού. Το κόστος καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από το μέγιστο ρεύμα εξόδου.

Χρησιμοποιείται σε μάλλον σπάνιες περιπτώσεις. Για παράδειγμα, εάν είναι απαραίτητο να συνδέσετε κάποιο είδος εργαλείου ή συσκευών στο ηλεκτρικό δίκτυο του αυτοκινήτου.

Ένα από τα χαρακτηριστικά του ρεύματος είναι η τάση. Σε κάθε περίπτωση παράγεται από συγκεκριμένη πηγή. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε αυτό το φυσικό μέγεθος και ας μάθουμε πώς η σταθερή τάση διαφέρει από την εναλλασσόμενη τάση.

Μια μικρή υποχώρηση

Ας θυμηθούμε τι είναι το «ρεύμα». Είναι ένα φαινόμενο κατά το οποίο φορτισμένα σωματίδια κινούνται προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Εάν αυτά, ας πούμε, τα ηλεκτρόνια ή τα ιόντα ορμούν πάντα προς την ίδια κατεύθυνση, το ρεύμα ονομάζεται σταθερό. Και όταν η κίνηση των σωματιδίων παίρνει περιοδικά διαφορετική κατεύθυνση, μιλούν για εναλλασσόμενο ρεύμα.

Ας περάσουμε στην ένταση. Η ουσία του συχνά αποκαλύπτεται κατ' αναλογία με το νερό. Το τελευταίο δεν ρέει από μόνο του. Για παράδειγμα, σε έναν κεκλιμένο σωλήνα, το ρευστό κινείται προς τα κάτω υπό την επίδραση της βαρύτητας. Και όσο πιο ψηλά είναι το νερό από το έδαφος, τόσο περισσότερη δυναμική ενέργεια έχει. Είναι το ίδιο με το ρεύμα: τα σωματίδια «ρέουν» υπό την επίδραση της τάσης. Ταυτόχρονα, στην αρχή του ταξιδιού τους έχουν μεγάλες δυνατότητες, και στο τελικό σημείο - λιγότερες.

Σύγκριση

Το μεγαλύτερο δυναμικό υποδεικνύεται με ένα συν, λιγότερο - με ένα μείον. Όταν μιλούν για τη διαφορά μεταξύ άμεσης τάσης και εναλλασσόμενης τάσης, εννοούν εάν το "+" και το "-" παραμένουν στη θέση τους όταν κινούνται φορτισμένα σωματίδια. Στην περίπτωση σταθερής τάσης, η πολικότητα είναι πάντα η ίδια. Ένα παράδειγμα εδώ είναι μια πηγή όπως μια μπαταρία. Είναι σημαντικό αυτό το είδος τάσης να είναι χαρακτηριστικό συνεχούς ρεύματος, που υποδεικνύεται σχηματικά με μια ευθεία γραμμή.

Με εναλλασσόμενη τάση, τα θετικά και αρνητικά δυναμικά σε κάθε άκρο του αγωγού εναλλάσσονται καθώς περνά ο χρόνος. Αντίστοιχο παράδειγμα είναι ένα κανονικό ηλεκτρικό δίκτυο, στο οποίο συνδέονται συσκευές μέσω πρίζας. Σε αυτή την περίπτωση, λειτουργεί εναλλασσόμενο ρεύμα, που γραφικά αναπαρίσταται με μια κυματιστή γραμμή. Η συχνότητά του, για παράδειγμα 50 Hz, σημαίνει, μεταξύ άλλων, πόσες φορές ανά δευτερόλεπτο εναλλάσσονται τα συν και πλην που σχετίζονται με την τάση.

Το παρακάτω διάγραμμα θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε καλύτερα τη διαφορά μεταξύ άμεσης και εναλλασσόμενης τάσης:

Το πρώτο γράφημα δείχνει ότι με την πάροδο του χρόνου (t) η σταθερή τάση (U) διατηρεί την τιμή της. Η δεύτερη εικόνα δείχνει τη δυναμική της εναλλασσόμενης τάσης: είναι είτε μηδέν, μετά μέγιστη και μετά ελάχιστη. Είναι ξεκάθαρα ορατό ότι όλες οι τιμές επαναλαμβάνονται περιοδικά. Πρέπει να ειπωθεί ότι η εναλλασσόμενη τάση συχνά, αλλά όχι πάντα, αποκτά τις παραμέτρους της ακριβώς σύμφωνα με τον ημιτονοειδές νόμο. Σε άλλες περιπτώσεις, η εικόνα στο γράφημα έχει ελαφρώς διαφορετική εμφάνιση.

Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα είναι η κίνηση των σωματιδίων με φορτίο προς μια ορισμένη κατεύθυνση. Δηλαδή η τάση ή η δύναμή του (χαρακτηριστικά μεγέθη) έχουν την ίδια τιμή και κατεύθυνση. Έτσι διαφέρει το συνεχές ρεύμα από το εναλλασσόμενο. Αλλά ας τα εξετάσουμε όλα με τη σειρά.

Η ιστορία της εμφάνισης και του «πόλεμου των ρευμάτων»

Το συνεχές ρεύμα παλαιότερα ονομαζόταν γαλβανικό ρεύμα λόγω του γεγονότος ότι ανακαλύφθηκε ως αποτέλεσμα μιας γαλβανικής αντίδρασης. Προσπάθησα να το μεταδώσω μέσω ηλεκτρικών γραμμών μεταφοράς. Εκείνη την εποχή, υπήρχαν σοβαρές διαφωνίες μεταξύ επιστημόνων για αυτό το θέμα. Έλαβαν ακόμη και το όνομα «πόλεμος των ρευμάτων». Αποφασιζόταν το ζήτημα της επιλογής ως κύριας, μεταβλητής ή μόνιμης. Τον «αγώνα» κέρδισε το μεταβλητό είδος, αφού το σταθερό έχει σημαντικές απώλειες, που μεταδίδονται σε απόσταση. Αλλά ο μετασχηματισμός του εναλλασσόμενου τύπου δεν είναι δύσκολος έτσι διαφέρει το συνεχές ρεύμα από το εναλλασσόμενο ρεύμα. Επομένως, το τελευταίο είναι εύκολο να μεταδοθεί ακόμη και σε μεγάλες αποστάσεις.

Πηγές συνεχούς ηλεκτρικού ρεύματος

Οι πηγές μπορεί να είναι μπαταρίες ή άλλες συσκευές όπου συμβαίνει μέσω χημικής αντίδρασης.

Πρόκειται για γεννήτριες, όπου λαμβάνεται ως αποτέλεσμα και στη συνέχεια διορθώνεται από τον συλλέκτη.

Εφαρμογή

Σε διάφορες συσκευές, το συνεχές ρεύμα χρησιμοποιείται αρκετά συχνά. Για παράδειγμα, πολλές οικιακές συσκευές, φορτιστές και γεννήτριες αυτοκινήτων συνεργάζονται με αυτό. Οποιαδήποτε φορητή συσκευή τροφοδοτείται από μια πηγή που παράγει σταθερή έξοδο.

Σε βιομηχανική κλίμακα, χρησιμοποιείται σε κινητήρες και μπαταρίες. Και σε ορισμένες χώρες είναι εξοπλισμένα με ηλεκτροφόρα καλώδια υψηλής τάσης.

Στην ιατρική, οι διαδικασίες επούλωσης πραγματοποιούνται με χρήση συνεχούς ηλεκτρικού ρεύματος.

Στο σιδηρόδρομο (για τις μεταφορές) χρησιμοποιούνται τόσο μεταβλητοί όσο και σταθεροί τύποι.

AC

Τις περισσότερες φορές, ωστόσο, αυτό είναι που χρησιμοποιείται. Εδώ η μέση τιμή της δύναμης και της τάσης για μια ορισμένη περίοδο είναι ίση με μηδέν. Αλλάζει συνεχώς σε μέγεθος και κατεύθυνση, και σε τακτά χρονικά διαστήματα.

Για τη δημιουργία εναλλασσόμενου ρεύματος, χρησιμοποιούνται γεννήτριες στις οποίες λαμβάνει χώρα ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιείται στο ραδιόφωνο, την τηλεόραση, την τηλεφωνία και πολλά άλλα συστήματα λόγω του γεγονότος ότι η τάση και η ισχύς του μπορούν να μετατραπούν χωρίς σχεδόν καμία απώλεια ενέργειας.

Χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία, καθώς και για σκοπούς φωτισμού.

Μπορεί να είναι μονοφασικό ή πολυφασικό.

Το οποίο ποικίλλει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο, είναι μονοφασικό. Αλλάζει σε μια ορισμένη χρονική περίοδο (περιόδου) σε μέγεθος και κατεύθυνση. Η συχνότητα AC είναι ο αριθμός των κύκλων ανά δευτερόλεπτο.

Στη δεύτερη περίπτωση, η τριφασική έκδοση είναι πιο διαδεδομένη. Πρόκειται για ένα σύστημα τριών ηλεκτρικών κυκλωμάτων που έχουν την ίδια συχνότητα και emf, μετατοπισμένα σε φάση κατά 120 μοίρες. Χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ηλεκτρικών κινητήρων, κλιβάνων και φωτιστικών.

Η ανθρωπότητα οφείλει πολλές εξελίξεις στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας και την πρακτική εφαρμογή τους, καθώς και την επίδραση στο εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλής συχνότητας, στον μεγάλο επιστήμονα Νίκολα Τέσλα. Μέχρι στιγμής δεν είναι γνωστά όλα τα έργα του που έχουν αφεθεί σε απογόνους.

Σε τι διαφέρει το συνεχές ρεύμα από το εναλλασσόμενο ρεύμα και ποια είναι η διαδρομή του από την πηγή στον καταναλωτή;

Έτσι, μια μεταβλητή είναι ένα ρεύμα που μπορεί να αλλάξει σε κατεύθυνση και μέγεθος σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Οι παράμετροι που δίνεται προσοχή είναι η συχνότητα και η τάση. Στη Ρωσία, τα οικιακά ηλεκτρικά δίκτυα παρέχουν εναλλασσόμενο ρεύμα με τάση 220 V και συχνότητα 50 Hz. Η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος είναι ο αριθμός των φορών που αλλάζει η κατεύθυνση των σωματιδίων ενός συγκεκριμένου φορτίου ανά δευτερόλεπτο. Αποδεικνύεται ότι στα 50 Hz αλλάζει την κατεύθυνσή του πενήντα φορές, στην οποία το συνεχές ρεύμα διαφέρει από το εναλλασσόμενο ρεύμα.

Η πηγή του είναι οι πρίζες στις οποίες συνδέονται οικιακές συσκευές υπό διαφορετικές τάσεις.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα ξεκινά την κίνησή του από σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, όπου υπάρχουν ισχυρές γεννήτριες, από όπου εξέρχεται με τάση 220 έως 330 kV. Στη συνέχεια πηγαίνει στα οποία βρίσκονται κοντά σε σπίτια, επιχειρήσεις και άλλες κατασκευές.

Το ρεύμα που εισέρχεται στον υποσταθμό είναι 10 kV. Εκεί μετατρέπεται σε τριφασική τάση 380 V. Μερικές φορές με αυτόν τον δείκτη, το ρεύμα περνά απευθείας στις εγκαταστάσεις (όπου οργανώνεται ισχυρή παραγωγή). Αλλά βασικά μειώνεται στα συνηθισμένα 220 V σε όλα τα σπίτια.

Μετατροπή

Είναι σαφές ότι στις πρίζες λαμβάνουμε εναλλασσόμενο ρεύμα. Συχνά όμως οι ηλεκτρικές συσκευές απαιτούν μόνιμη εμφάνιση. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ειδικοί ανορθωτές. Η διαδικασία αποτελείται από τα ακόλουθα βήματα:

  • σύνδεση μιας γέφυρας με τέσσερις διόδους που έχουν την απαιτούμενη ισχύ.
  • σύνδεση φίλτρου ή πυκνωτή στην έξοδο της γέφυρας.
  • σύνδεση σταθεροποιητών τάσης για μείωση κυματισμού.

Η μετατροπή μπορεί να γίνει είτε από εναλλασσόμενο σε συνεχές ρεύμα είτε αντίστροφα. Αλλά η τελευταία περίπτωση θα είναι πολύ πιο δύσκολο να εφαρμοστεί. Θα χρειαστείτε μετατροπείς, οι οποίοι εκτός των άλλων δεν είναι φθηνοί.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι ένας τύπος ρεύματος του οποίου η κατεύθυνση ροής αλλάζει συνεχώς. Γίνεται δυνατό λόγω της παρουσίας μιας πιθανής διαφοράς που υπακούει στο νόμο. Στην καθημερινή κατανόηση, το σχήμα του εναλλασσόμενου ρεύματος μοιάζει με ημιτονοειδές κύμα. Η σταθερά μπορεί να αλλάξει σε πλάτος, αλλά η κατεύθυνση παραμένει η ίδια. Διαφορετικά παίρνουμε εναλλασσόμενο ρεύμα. Η ερμηνεία των ραδιοτεχνικών είναι αντίθετη από τη σχολική. Λέγεται στους μαθητές - συνεχές ρεύμα ενός πλάτους.

Πώς παράγεται το εναλλασσόμενο ρεύμα;

Το εναλλασσόμενο ρεύμα ξεκίνησε από τον Michael Faraday οι αναγνώστες θα μάθουν περισσότερα παρακάτω στο κείμενο. Εμφανίζεται: ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία είναι συνδεδεμένα. Το ρεύμα γίνεται συνέπεια της αλληλεπίδρασης. Οι σύγχρονες γεννήτριες λειτουργούν αλλάζοντας το μέγεθος της μαγνητικής ροής διαμέσου της περιοχής που καλύπτεται από το κύκλωμα του χάλκινου σύρματος. Ο μαέστρος μπορεί να είναι οτιδήποτε. Ο χαλκός επιλέχθηκε με βάση κριτήρια μέγιστης καταλληλότητας με ελάχιστο κόστος.

Το στατικό φορτίο σχηματίζεται κυρίως από την τριβή (όχι ο μόνος τρόπος), το εναλλασσόμενο ρεύμα προκύπτει ως αποτέλεσμα διεργασιών που είναι αόρατες στο μάτι. Η τιμή είναι ανάλογη του ρυθμού μεταβολής της μαγνητικής ροής μέσω της περιοχής που καλύπτεται από το κύκλωμα.

Ιστορία της ανακάλυψης του εναλλασσόμενου ρεύματος

Για πρώτη φορά, τα εναλλασσόμενα ρεύματα άρχισαν να τραβούν την προσοχή λόγω της εμπορικής τους αξίας μετά τις εφευρέσεις που δημιούργησε ο Νίκολα Τέσλα. Η υλική σύγκρουση με τον Έντισον σημάδεψε τη μοίρα και των δύο. Όταν ο Αμερικανός επιχειρηματίας πήρε πίσω τις υποσχέσεις του στον Νίκολα Τέσλα, έχασε σημαντικά οφέλη. Στον εξαιρετικό επιστήμονα δεν άρεσε η δωρεάν επεξεργασία, ο Σέρβος εφηύρε έναν βιομηχανικό κινητήρα AC (έκανε την εφεύρεση πολύ νωρίτερα). Επιχειρήσεις που χρησιμοποιούνται αποκλειστικά σταθερές. Ο Έντισον προώθησε το εν λόγω είδος.

Ο Tesla ήταν ο πρώτος που έδειξε ότι μπορούν να επιτευχθούν πολύ μεγαλύτερα αποτελέσματα με εναλλασσόμενη τάση. Ειδικά όταν η ενέργεια πρέπει να μεταδοθεί σε μεγάλες αποστάσεις. Η χρήση μετασχηματιστών μπορεί εύκολα να αυξήσει την τάση, μειώνοντας απότομα τις απώλειες στην ενεργή αντίσταση. Η πλευρά λήψης επιστρέφει τις παραμέτρους στις αρχικές. Εξοικονομήστε πολύ στο πάχος των συρμάτων.

Σήμερα έχει αποδειχθεί ότι η μετάδοση συνεχούς ρεύματος είναι πιο κερδοφόρα από οικονομική άποψη. Η Tesla άλλαξε τον ρου της ιστορίας. Αν οι επιστήμονες είχαν βρει μετατροπείς DC-DC, ο κόσμος θα φαινόταν διαφορετικός.

Ο Νίκολα Τέσλα ξεκίνησε την ενεργό χρήση του εναλλασσόμενου ρεύματος δημιουργώντας έναν διφασικό κινητήρα. Οι εμπειρίες στη μετάδοση ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις έχουν βάλει τα γεγονότα στη θέση τους: δεν είναι βολικό να μεταφέρετε την παραγωγή στην περιοχή των καταρρακτών του Νιαγάρα, είναι πολύ πιο εύκολο να βάλετε γραμμή στον προορισμό της.

Σχολική εκδοχή ερμηνείας εναλλασσόμενου και συνεχούς ρεύματος

Το εναλλασσόμενο ρεύμα παρουσιάζει μια σειρά από ιδιότητες που διακρίνουν το φαινόμενο από το συνεχές ρεύμα. Αρχικά, ας στραφούμε στην ιστορία της ανακάλυψης του φαινομένου. Ο Otto von Guericke θεωρείται ο ιδρυτής του εναλλασσόμενου ρεύματος στην ανθρώπινη χρήση. Ήταν ο πρώτος που παρατήρησε: τα φυσικά φορτία έχουν δύο σημάδια. Το ρεύμα μπορεί να ρέει προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Όσον αφορά τον Tesla, ο μηχανικός ενδιαφέρθηκε περισσότερο για το πρακτικό μέρος, οι διαλέξεις του συγγραφέα αναφέρουν δύο πειραματιστές βρετανικής καταγωγής:

  1. Ο William Spottiswoode στερείται μια σελίδα στη ρωσική γλώσσα της Wikipedia, το εθνικό τμήμα σιωπά για εργασία με εναλλασσόμενο ρεύμα. Όπως ο Georg Ohm, ο επιστήμονας είναι ένας ταλαντούχος μαθηματικός.
  2. Ο James Edward Henry Gordon είναι πολύ πιο κοντά στο πρακτικό μέρος του ζητήματος της χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας. Πειραματίστηκε πολύ με γεννήτριες και ανέπτυξε μια συσκευή δικής του σχεδίασης ισχύος 350 kW. Έδωσε μεγάλη προσοχή στο φωτισμό και την παροχή ενέργειας σε φυτά και εργοστάσια.

Πιστεύεται ότι οι πρώτες γεννήτριες εναλλασσόμενου ρεύματος δημιουργήθηκαν τη δεκαετία του '30 του 19ου αιώνα. Ο Michael Faraday μελέτησε πειραματικά τα μαγνητικά πεδία. Τα πειράματα προκάλεσαν τη ζήλια του Sir Humphry Davy, ο οποίος επέκρινε τον μαθητή για λογοκλοπή. Είναι δύσκολο για τους απόγονους να ανακαλύψουν τι είναι σωστό, το γεγονός παραμένει: το εναλλασσόμενο ρεύμα υπήρχε αζήτητο για μισό αιώνα. Το πρώτο μισό του 19ου αιώνα εφευρέθηκε ο ηλεκτροκινητήρας (από τον Michael Faraday). Λειτουργεί με συνεχές ρεύμα.

Ο Νίκολα Τέσλα ήταν ο πρώτος που συνειδητοποίησε τη θεωρία του Arago για ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Απαιτήθηκαν δύο φάσεις εναλλασσόμενου ρεύματος (μετατόπιση 90 μοιρών). Στην πορεία, ο Tesla σημείωσε: είναι δυνατές πιο σύνθετες διαμορφώσεις (κείμενο του διπλώματος ευρεσιτεχνίας). Αργότερα, ο εφευρέτης του τριφασικού κινητήρα, Dolivo-Dobrovolsky, προσπάθησε μάταια να πατεντάρει το πνευματικό τέκνο ενός γόνιμου μυαλού.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, το εναλλασσόμενο ρεύμα παρέμεινε αζήτητο. Ο Έντισον αντιτάχθηκε στην εισαγωγή του φαινομένου στην καθημερινή ζωή. Ο βιομήχανος φοβόταν μεγάλες οικονομικές απώλειες.

Ο Νίκολα Τέσλα σπούδασε ηλεκτρικές μηχανές

Γιατί το εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιείται συχνότερα από το συνεχές;

Οι επιστήμονες απέδειξαν πρόσφατα ότι η μετάδοση συνεχούς ρεύματος είναι πιο κερδοφόρα. Οι απώλειες ακτινοβολίας γραμμής μειώνονται. Ο Νίκολα Τέσλα γύρισε τον ρου της ιστορίας και η αλήθεια θριάμβευσε.

Nikola Tesla: θέματα ασφάλειας και αποτελεσματικότητας

Ο Νίκολα Τέσλα επισκέφτηκε την αντίπαλη εταιρεία του Έντισον, προωθώντας ένα νέο φαινόμενο. Παρασύρθηκα και συχνά πειραματιζόμουν με τον εαυτό μου. Σε αντίθεση με τον Sir Humphry Davy, ο οποίος μείωσε τη ζωή του εισπνέοντας διάφορα αέρια, ο Tesla σημείωσε σημαντική επιτυχία: έφτασε στην ηλικία των 86 ετών. Ο επιστήμονας ανακάλυψε: η αλλαγή της κατεύθυνσης της ροής του ρεύματος με ταχύτητα πάνω από 700 φορές το δευτερόλεπτο καθιστά τη διαδικασία ασφαλή για τον άνθρωπο.

Κατά τη διάρκεια των διαλέξεων του, ο Τέσλα πήρε μια λάμπα με ένα νήμα πλατίνας στα χέρια του και έδειξε τη λάμψη της συσκευής, περνώντας ρεύματα υψηλής συχνότητας μέσα από το σώμα του. Υποστήριξε ότι το φαινόμενο ήταν ακίνδυνο και μάλιστα ευεργετικό για την υγεία. Το ρεύμα που ρέει στην επιφάνεια του δέρματος καθαρίζει ταυτόχρονα. Ο Tesla είπε ότι οι πειραματιστές παλαιότερων ημερών (βλ. παραπάνω) έχασαν εκπληκτικά φαινόμενα για τους ακόλουθους λόγους:

  • Ατελείς μηχανικές γεννήτριες. Το περιστρεφόμενο πεδίο χρησιμοποιήθηκε με την κυριολεκτική έννοια: ο ρότορας περιστρεφόταν χρησιμοποιώντας έναν κινητήρα. Μια παρόμοια αρχή είναι αδύναμη να παράγει ρεύματα υψηλής συχνότητας. Σήμερα είναι προβληματική, παρά το σημερινό επίπεδο τεχνολογικής ανάπτυξης.
  • Στην απλούστερη περίπτωση χρησιμοποιήθηκαν χειροκίνητοι διακόπτες. Δεν υπάρχει τίποτα να πούμε για τις υψηλές συχνότητες.

Ο ίδιος ο Τέσλα χρησιμοποίησε το φαινόμενο της φόρτισης και εκφόρτισης ενός πυκνωτή. Εννοούμε μια αλυσίδα RC. Μόλις φορτιστεί σε ένα ορισμένο επίπεδο, ο πυκνωτής αρχίζει να αποφορτίζεται μέσω της αντίστασης. Οι παράμετροι των στοιχείων καθορίζουν την ταχύτητα της διαδικασίας, η οποία προχωρά σύμφωνα με τον εκθετικό νόμο. Η Tesla στερείται τη δυνατότητα χρήσης μεθόδων ελέγχου κυκλωμάτων με διακόπτες ημιαγωγών. Οι θερμιονικές δίοδοι ήταν γνωστές. Θα τολμούσαμε να μαντέψουμε ότι η Tesla θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει προϊόντα που μιμούνται τις διόδους zener, λειτουργώντας με αναστρέψιμη βλάβη.

Ωστόσο, τα θέματα ασφαλείας στερούνται μια τιμητική πρωτιά. Η συχνότητα των 60 Hz (γενικά αποδεκτή στις ΗΠΑ) προτάθηκε από τον Νίκολα Τέσλα ως βέλτιστη για τη λειτουργία κινητήρων δικής του σχεδίασης. Πολύ διαφορετικό από το εύρος ασφαλείας. Είναι πιο εύκολο να σχεδιάσετε μια γεννήτρια. Το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι ανώτερο από το συνεχές ρεύμα και στις δύο έννοιες.

Μέσω του αέρα

Μέχρι σήμερα, οι συζητήσεις σχετικά με τον ανακάλυψε το ραδιόφωνο συνεχίζονται ανεπιτυχώς. Το πέρασμα των κυμάτων μέσω του αιθέρα ανακαλύφθηκε από τον Hertz, ο οποίος περιέγραψε τους νόμους της κίνησης και έδειξε την οπτική συγγένεια. Σήμερα είναι γνωστό: ένα εναλλασσόμενο χωράφι οργώνει το διάστημα. Ο Popov (1895) χρησιμοποίησε το φαινόμενο όταν μετέδωσε το πρώτο γήινο μήνυμα «Heinrich Hertz».

Βλέπουμε ότι οι λόγιοι άνδρες είναι φιλικοί μεταξύ τους. Πόσο σεβασμό δείχνει το πρώτο μήνυμα. Η ημερομηνία παραμένει αμφιλεγόμενη. Το εναλλασσόμενο ρεύμα δημιουργεί ένα πεδίο που διαδίδεται μέσω του αιθέρα.

Σήμερα οι περιοχές εκπομπής, τα παράθυρα, οι τοίχοι της ατμόσφαιρας, τα διάφορα μέσα (νερό, αέρια) είναι γνωστά. Η συχνότητα παίζει σημαντικό ρόλο. Έχει διαπιστωθεί ότι κάθε σήμα μπορεί να αναπαρασταθεί ως άθροισμα στοιχειωδών ημιτονοειδών ταλαντώσεων (σύμφωνα με τα θεωρήματα Fourier). Η φασματική ανάλυση λειτουργεί στις απλούστερες αρμονικές. Το συνολικό αποτέλεσμα θεωρείται ως το αποτέλεσμα των βασικών συστατικών. Ένα αυθαίρετο σήμα αποσυντίθεται από τον μετασχηματισμό Fourier.

Τα παράθυρα ατμόσφαιρας ορίζονται με παρόμοιο τρόπο. Θα δούμε συχνότητες να περνούν από το πάχος, καλές και κακές. Το τελευταίο δεν έχει πάντα αρνητικό αποτέλεσμα. Οι φούρνοι μικροκυμάτων χρησιμοποιούν συχνότητες 2,4 GHz, οι οποίες απορροφώνται από τους υδρατμούς. Τα κύματα είναι άχρηστα για επικοινωνία, αλλά κάνουν καλό για μαγειρικές ικανότητες!

Οι αρχάριοι ανησυχούν για το θέμα της διάδοσης των κυμάτων μέσω του αιθέρα. Ας συζητήσουμε λεπτομερέστερα ένα μυστήριο που δεν έχει ακόμη επιλυθεί από τους επιστήμονες.

Δονητής Hertz, αιθέρας, ηλεκτρομαγνητικό κύμα

Η σχέση μεταξύ ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων αποδείχθηκε για πρώτη φορά το 1821 από τον Michael Faraday. Λίγο αργότερα έδειξαν ότι ο πυκνωτής είναι κατάλληλος για δημιουργία ταλαντώσεων. Δεν μπορεί να λεχθεί ότι η σύνδεση των δύο γεγονότων έγινε αμέσως αντιληπτή. Ο Felix Savary άφησε ένα βάζο Leyden μέσα από ένα τσοκ, ο πυρήνας του οποίου ήταν μια ατσάλινη βελόνα.

Δεν είναι γνωστό με βεβαιότητα τι προσπαθούσε να πετύχει ο αστρονόμος, αλλά το αποτέλεσμα αποδείχθηκε ενδιαφέρον. Άλλοτε η βελόνα μαγνητιζόταν προς μία κατεύθυνση, άλλοτε προς την αντίθετη κατεύθυνση. Ρεύμα γεννήτριας του ίδιου σημείου. Ο επιστήμονας κατέληξε σωστά στο συμπέρασμα: μια αποσβεσμένη ταλαντωτική διαδικασία. Χωρίς να γνωρίζω πραγματικά επαγωγικές και χωρητικές αντιδράσεις.

Η θεωρία της διαδικασίας συνοψίστηκε αργότερα. Τα πειράματα επαναλήφθηκαν από τους Joseph Henry και William Thompson, οι οποίοι προσδιόρισαν τη συχνότητα συντονισμού: όπου η διαδικασία διήρκεσε για το μέγιστο χρονικό διάστημα. Το φαινόμενο κατέστησε δυνατή την ποσοτική περιγραφή της εξάρτησης των χαρακτηριστικών του κυκλώματος από τα συστατικά στοιχεία (επαγωγή και χωρητικότητα). Το 1861, ο Μάξγουελ εξήγαγε τις περίφημες εξισώσεις, μια συνέπεια των οποίων είναι ιδιαίτερα σημαντική: «Ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο και το αντίστροφο».

Ένα κύμα προκύπτει, τα διανύσματα επαγωγής είναι αμοιβαία κάθετα. Επαναλάβετε χωρικά το σχήμα της διαδικασίας που το δημιούργησε. Το κύμα διαπερνά τον αιθέρα. Ο Heinrich Hertz χρησιμοποίησε το φαινόμενο ξεδιπλώνοντας τις πλάκες πυκνωτών στο διάστημα, τα αεροπλάνα έγιναν εκπομποί. Ο Popov ανακάλυψε πώς να τοποθετεί πληροφορίες σε ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα (modulate), το οποίο χρησιμοποιείται παντού σήμερα. Επιπλέον, τεχνολογία ημιαγωγών στον αέρα και στο εσωτερικό.

Πού χρησιμοποιείται το AC;

Το εναλλασσόμενο ρεύμα αποτελεί τη βάση της αρχής λειτουργίας των περισσότερων συσκευών που είναι γνωστές σήμερα. Είναι πιο εύκολο να πούμε πού εφαρμόζεται η σταθερά, οι αναγνώστες θα βγάλουν συμπεράσματα:

  1. Συνεχές ρεύμα χρησιμοποιείται στις μπαταρίες. Η μεταβλητή δημιουργεί κίνηση - δεν μπορεί να αποθηκευτεί από σύγχρονες συσκευές. Στη συνέχεια η συσκευή μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια στην επιθυμητή μορφή.
  2. Η απόδοση των βουρτσισμένων κινητήρων συνεχούς ρεύματος είναι υψηλότερη. Για το λόγο αυτό, είναι συμφέρουσα η χρήση αυτών των ποικιλιών.
  3. Οι μαγνήτες λειτουργούν με συνεχές ρεύμα. Για παράδειγμα, ενδοεπικοινωνίες.
  4. Η σταθερή τάση εφαρμόζεται από τα ηλεκτρονικά. Η τρέχουσα κατανάλωση ποικίλλει εντός ορισμένων ορίων. Στη βιομηχανία ονομάζεται μόνιμο.
  5. Η σταθερή τάση χρησιμοποιείται από τους σωλήνες εικόνας για τη δημιουργία δυναμικού, αυξάνοντας την εκπομπή καθόδου. Θα ονομάσουμε τις περιπτώσεις ανάλογα τροφοδοτικών για τεχνολογία ημιαγωγών, αν και μερικές φορές η διαφορά είναι σημαντική.

Σε άλλες περιπτώσεις, το εναλλασσόμενο ρεύμα παρουσιάζει σημαντικό πλεονέκτημα. Οι μετασχηματιστές αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της τεχνολογίας. Ακόμη και στη συγκόλληση, το συνεχές ρεύμα δεν κυριαρχεί πάντα, αλλά κάθε σύγχρονος εξοπλισμός αυτού του τύπου διαθέτει μετατροπέα. Αυτό καθιστά πολύ πιο εύκολο και πιο βολικό να αποκτήσετε αξιοπρεπή τεχνικά χαρακτηριστικά.

Αν και ιστορικά τα πρώτα που αποκτήθηκαν ήταν τα στατικά φορτία. Ας θυμηθούμε το μαλλί και το κεχριμπάρι με τα οποία δούλευε ο Θαλής της Μιλήτου.



Συνιστούμε να διαβάσετε

Κορυφή