Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток что означает DC напряжение и AC напряжение

Вопросы и ответы
Содержание
  1. Что такое электрический ток
  2. Что такое переменный (AC) и постоянный (DC) ток?
  3. Электрическое напряжение делят на два вида:
  4. Помимо этого, у переменного электрического тока существует деление ещё на два вида:
  5. Отличие переменного от постоянного
  6. Различия токов
  7. Передача тока на большие расстояния
  8. Особенности передачи
  9. Происхождение переменного и постоянного тока
  10. Виды электрического тока в быту
  11. Постоянный ток
  12. Идеи Эдисона
  13. Что такое DC ток и что он значит
  14. Какое напряжение DC тока
  15. Сфера применения DC тока
  16. Переменный ток
  17. Общее понятие о переменном токе
  18. Напряжение переменного тока
  19. Генерирование переменного тока
  20. Сети переменного тока
  21. Обозначение постоянного и переменного тока
  22. Обозначения токов в измерительных приборах
  23. Где используется и в чём преимущества переменного и постоянного тока
  24. Почему переменный ток используется чаще

Что такое электрический ток

В школе на уроках физики школьникам рассказывают, что электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. В металлах, из которых сделаны провода, носителями заряда являются электроны.

На электростанциях электроэнергия вырабатывается с помощью генераторов при вращении вала электрической машины. Запускается различными способами, как называется силовая установка:

  1. нагретый пар — термический;
  2. вода нагревается ядерным реактором;
  3. падающая или текущая вода – гидроэлектростанция;
  4. ветер — это ветряная электростанция.

На валу генератора расположен электромагнит, а в обмотке статора при вращении ротора вместе с ним вращается и магнит. При этом магнитное поле, пересекающее катушки, изменяется по направлению и величине, благодаря чему в них индуцируется электрическое напряжение, также изменяющееся по величине от 0 до 100% и от прямой полярности до обратной.

Частота этих изменений в электросети России, других стран СНГ и ЕС составляет 50 раз в секунду или 50 Гц. Напряжение на выходных клеммах генератора может быть разным, но на пути к потребителю оно проходит через трансформаторы и в бытовых розетках составляет 220В.

Напряжение постоянного тока постоянно по величине и полярности. Первоначально он выпускался с медно-цинковыми батареями, позже к ним добавились генераторы постоянного тока, где напряжение вырабатывается при вращении вала с обмотками в магнитном поле. Сегодня его в основном производят аккумуляторы, аккумуляторы и солнечные электростанции.

В автомобилях используются генераторы со встроенными выпрямителями. Выходное напряжение этого блока регулируется током в обмотке ротора.

Что такое переменный (AC) и постоянный (DC) ток?

АС с англ. «переменный ток» означает переменный ток, а постоянный ток означает постоянный ток.

Переменный ток меняет направление тока, в то время как постоянный ток течет только в одном направлении.

Сварочные аппараты и электроды с маркировкой DC имеют постоянную полярность, а с маркировкой AC меняют полярность 120 раз в секунду при частоте тока 60 герц.

Электрическое напряжение делят на два вида:

  1. постоянная (постоянный ток)
  2. переменная (переменный ток)

Обозначение для постоянного тока (-), для переменного тока обозначение (~). Сокращения ac и dc хорошо известны и используются вместе с названиями «постоянный» и «переменный». Теперь посмотрим, в чем их отличие. Дело в том, что постоянное напряжение течет только в одном направлении, откуда и следует название.

А переменная, как вы уже поняли, может менять направление. В особых случаях направление переменной может остаться прежним. Но помимо направления может меняться и размер. В константе не меняется ни величина, ни направление. Мгновенное значение переменного тока – это его значение, которое принято в данный момент времени.

В Европе и России используется частота 50 Гц, то есть меняет направление 50 раз в секунду, а в США частота 60 Гц. Поэтому оборудование, купленное в США и других странах с другой периодичностью, может сгореть.

Поэтому при выборе оборудования и электроприборов следует внимательно смотреть на то, что частота составляет 50 Гц. Чем выше частота тока, тем больше сопротивление. Вы также можете заметить, что это переменная, которая течет в сокетах в нашем доме.

Помимо этого, у переменного электрического тока существует деление ещё на два вида:

  • простая фаза
  • трехфазный

Для однофазных требуется проводник для проведения напряжения и обратный проводник. А если рассматривать генератор трехфазного тока, то он выдает на всех трех обмотках переменное напряжение частотой 50 Гц.

Трехфазная система представляет собой не что иное, как три однофазные электрические цепи, находящиеся в противофазе друг с другом под углом 120 градусов. За счет его использования можно запитать одновременно три независимые сети, используя при этом всего шесть проводов, которые необходимы всем проводникам: прямому и обратному, для проведения напряжения.

А если, например, у вас всего 4 провода, то проблем не будет. Вам нужно только подключить обратные проводники. Объединив их, вы получите лидера, который называется нейтральным. Обычно он заземлен. А остальные внешние проводники кратко обозначаются как L1, L2 и L3.

Но он же и двухфазный, это комплекс двух однофазных токов, где также есть прямой проводник для проведения напряжения и обратный, они сдвинуты по фазе друг относительно друга на 90 градусов.

Отличие переменного от постоянного

Прежде всего, на сетевых станциях должно формироваться постоянное напряжение с относительно низким напряжением для питания потребителя (220В). Но при одновременном подключении нескольких устройств общее значение увеличивается.

В этой ситуации для передачи напряжения на большие расстояния необходимо использовать толстый и дорогой кабель. Только так можно получить возможность транспортировать электроэнергию на большие расстояния с минимальными потерями мощности.

В переменном примере генерируемая электроэнергия может покрывать большое расстояние с наименьшими потерями. С 1980 года стало возможным выпрямлять трехфазный электрический ток и преобразовывать его обратно.

Основное различие между переменным током и постоянным током заключается в том, что последний показывает сравнительную стабильность. Это означает, что он не меняет частоту направления движения.

Благодаря тому, что движение постоянного тока протекает более равномерно, направление потока электронов осуществляется строго в одну сторону. Причем источник в этой ситуации имеет как положительный, так и отрицательный полюс.

Так, постоянный ток в основном используется в высоковольтных линиях (для транспорта на дальние расстояния). После преобразования в переменную он отправляется в наши сокеты.

 Прежде чем напряжение достигает цели (потребителя), оно поступает в трансформатор. Здесь он конвертируется из высокого в низший, с соответственно сниженной стоимостью специального, приемлемого для использования для домашних нужд, и переносится на квартиру, дом.

Различия токов

Конечно, основное различие между переменным и постоянным током заключается в возможности транспортировки постоянного тока на большие расстояния.

В то же время, если таким же образом транспортировать постоянный ток, его просто не останется. Из-за разности потенциалов он будет израсходован.

Также стоит отметить, что преобразовать в переменную очень сложно, в то время как в обратном порядке такое действие сделать достаточно легко.

Гораздо экономичнее преобразовывать электричество в механическую энергию с помощью двигателей переменного тока, хотя есть области, где можно использовать только механизмы постоянного тока.

Ну и последнее в свою очередь, но не в том смысле — ведь переменный ток безопаснее для людей. Именно по этой причине все приборы, используемые в быту, питающиеся от постоянного тока, являются слаботочными. Но полностью отказаться от использования одного более опасного в пользу другого нельзя именно по указанным выше причинам.

Все вышеизложенное приводит к обобщенному ответу на вопрос, чем переменный ток отличается от постоянного – это те характеристики, которые влияют на выбор того или иного источника питания в той или иной местности.

Передача тока на большие расстояния

У некоторых возникает вопрос, на который выше был дан беглый ответ: почему по ЛЭП (ЛЭП) приходит очень высокое напряжение? Если вы не знаете всех тонкостей электротехники, то можете согласиться с этим вопросом.

На самом деле, если бы по ЛЭП поступало напряжение 380 В, не было бы необходимости устанавливать дорогостоящие трансформаторные подстанции. И вам не придется тратить деньги на их содержание, правда? Оказывается, это не так.

Дело в том, что сечение проводника, по которому течет электричество, зависит только от силы тока и потребляемой мощности, а напряжение остается совершенно независимо от этого. А это значит, что при токе 2 А и напряжении 25 000 В можно использовать тот же провод, что и для 220 В при тех же 2 А. Так что из этого следует?

Здесь необходимо вернуться к закону обратной пропорциональности — при преобразовании тока, т.е напряжение увеличивается, ток уменьшается и наоборот. Таким образом, ток высокого напряжения подается на подстанцию ​​по более тонким проводам, что также обеспечивает меньшие потери при передаче.

Особенности передачи

Именно в потерях кроется ответ на вопрос, почему нельзя передавать постоянный ток на большие расстояния. Если рассматривать постоянный ток с этой точки зрения, то именно по этой причине в проводнике не останется электричества после небольшого расстояния. Но самое главное здесь не потери энергии, а их непосредственная причина, которая опять-таки кроется в одном из свойств переменного и постоянного тока.

Дело в том, что частота переменного тока в электрических сетях общего пользования в России составляет 50 Гц (герц). Это означает амплитуду колебания заряда между положительным и отрицательным значением, равное 50 изменениям в секунду. Проще говоря, каждые 1/50 с.

Совет

заряд меняет полярность, в этом отличие постоянного тока — флуктуации в нем практически или совсем нет. Именно по этой причине постоянный ток потребляется сам по себе, протекая по длинному проводнику.

Кстати, частота колебаний, например, в США отличается от российской и составляет 60 Гц.

Происхождение переменного и постоянного тока

Магнитное поле вблизи провода заставляет электроны течь в одном направлении вдоль провода, потому что они отталкиваются отрицательной стороной магнита и притягиваются к положительной стороне. Так родился источник постоянного тока от батареи, в первую очередь благодаря работам Томаса Эдисона.

Генераторы постепенно заменили аккумуляторную систему постоянного тока Эдисона, потому что переменный ток безопаснее для переноски на большие расстояния по городу и может обеспечить большую мощность.

Вместо того чтобы постоянно прикладывать магнитное поле к проводу, ученый Никола Тесла использовал вращающийся магнит. Когда магнит был ориентирован в одном направлении, электроны текли к положительному, но когда ориентация магнита была обратной, электроны также менялись.

Виды электрического тока в быту

Для того, чтобы узнать какой ток в розетке, не обязательно изучать эту проблему на университетском уровне. Существует всего два вида напряжения — постоянное и переменное.

Ответ на вопрос, какой ток в розетке переменный или постоянный, ясен и сейчас, но в начале 20 века на этот счет спорили два великих изобретателя — Никола Тесла, поддержавший идею переменного тока, и Томас Эдисон, сторонник постоянного тока. В этот период в розетке может быть постоянный или переменный ток, в зависимости от страны и системы электроснабжения здания.

В конце концов возобладала точка зрения Теслы, и в настоящее время в электрических преобразователях частоты, питающихся от сети переменного тока через диодные или тиристорные выпрямители, применяется в основном постоянный ток.

В некоторых зданиях Сан-Франциско в 2012 году сохранились лифты с питанием от постоянного тока. Это оборудование и подача такого напряжения в здания сохранились как редкость. В Нью-Йорке такие установки работали до 2007 года.

Постоянный ток

Международным символом этого постоянного напряжения является постоянный ток (постоянный ток), а на монтажных схемах используется символ «-» или «=». Величина и полярность этого вида напряжения неизменны, а сила тока меняется только при изменении нагрузки. Этот вид электроэнергии производят аккумуляторы, батареи и элементы солнечных электростанций.

Трамваи, троллейбусы и другой электротранспорт работают от сети постоянного тока. Эти электродвигатели имеют лучшую тягу, чем двигатели переменного тока.

Информация! Большинство электронных схем работают от постоянного напряжения, но питаются они от сети переменного тока через встроенный или внешний блок питания с выпрямителем.

Идеи Эдисона

Современная жизнь немыслима без электричества. Чтобы она служила гражданским и промышленным целям, она должна быть не только произведена, но и доставлена ​​потребителю. Первым, кто решил производить электроэнергию в больших количествах и транспортировать ее на фабрики, в офисы и дома, был американский предприниматель Томас Эдисон, один из самых влиятельных изобретателей в мире.

Для реализации своей идеи он спроектировал и испытал парогенераторы постоянного тока, амперметры и элементы распределительной сети. В то время было непросто провести первую электрификацию освещения. Владельцы газовых компаний видели в Эдисоне опасного конкурента, способного поставить под угрозу существование их бизнеса.

Но ничто не могло остановить изобретателя. Ни колоссальные затраты на прокладку кабелей в мостовых, ни несчастные случаи при испытаниях не помешали ему в сентябре 1882 года запустить первую осветительную сеть из пяти тысяч ламп.

Через 5 лет в эксплуатации находилось более 50 электростанций Эдисона. Несмотря на большой успех, изобретателю не удалось расширить географию своих электрических сетей на весь мир. Жители районов, где располагались электростанции, пожаловались на дым и копоть и добились закрытия производственных мощностей Эдисона.

Таким образом, первое поколение угольных электростанций окончательно прекратило работу, уступив место тысячам новых, вырабатывающих переменный ток.

Что такое DC ток и что он значит

Постоянным принято называть электрический ток, сила и направление которого не меняются. В электротехнике смешанный режим с преимущественно постоянной составляющей называют также постоянным, если колебания малы для предполагаемого эффекта или если колебания являются результатом колебаний нагрузки. Тогда среднее арифметическое считается постоянным током.

К вашему сведению! На английском языке его часто называют постоянным током или сокращенно DC, который также используется для постоянного напряжения. Переменный электрический ток переводится как переменный ток, что означает переменное напряжение.

Какое напряжение DC тока

При постоянном напряжении электроны всегда движутся в одном направлении. Таким образом, источник напряжения всегда имеет одну и ту же полярность. Однако уровень напряжения не всегда должен быть одинаковым. В качестве классического источника энергии для выработки постоянного напряжения можно использовать обычную батарею, уровень напряжения которой падает во время разряда.

Кроме того, большинство блоков питания также генерируют напряжение постоянного тока, даже если они поставляются с переменным током. В случае стабилизированных источников питания, помимо направления потока, большое внимание уделяется также уровню переменного напряжения, которое может меняться в зависимости от напряжения, но всегда будет иметь одинаковую полярность.

Примечание! Переменные напряжения, подаваемые сетевыми трансформаторами и генераторами, могут быть преобразованы выпрямителями. Тогда есть электрическое напряжение, которое меняется по величине, но не по знаку.

Составляющую переменного напряжения можно уменьшить, подключив достаточно большой сглаживающий конденсатор параллельно или последовательно со сглаживающей катушкой, чтобы оставались лишь небольшие остаточные пульсации. Чем больше емкость конденсатора или индуктивность катушки, тем меньше будет пиковое значение наложенного переменного напряжения.

Читайте также: Рассчет падение напряжения по длине кабеля

Сфера применения DC тока

Постоянный ток имеет широкий спектр технических применений в электронике, солнечной энергетике и частично в электроснабжении железных дорог. Почти все электронные схемы (например, в компьютерах) работают с ними.

Если электронные устройства питаются не от батарей или аккумуляторов, а от блоков питания, выпрямитель в блоке питания обеспечивает постоянную величину. Итак, среди самых популярных устройств мобильные телефоны, ноутбуки и компьютеры.

Солнечные элементы также могут генерировать только постоянный постоянный ток. Если солнечные батареи должны поставлять электрическую энергию, которую они производят, в сеть общего пользования, между ними должен быть подключен инвертор.

Электромобили, получившие в последнее время широкое распространение, используют для своей работы постоянный ток. Он также используется в наземном и подземном общественном транспорте, таком как трамваи, троллейбусы и поезда метро.

Таким образом, переменный и постоянный токи имеют существенные отличия. Это важно учитывать при подключении того или иного оборудования, а также не перепутать область применения.

Переменный ток

Международное обозначение этого напряжения — AC — Alternating Current, а символ на принципиальных схемах — «~» или «≈».

Величина и полярность переменного тока в сети постоянно меняются. Частота этих изменений составляет 50 Гц в Европе и некоторых других странах и 60 Гц в США. Большинство электрических бытовых и промышленных приборов изготавливаются для питания переменным током.

Почти вся электроэнергия, используемая в быту и промышленности, является переменной. Для передачи на большие расстояния его повышают с помощью трансформаторов, а в конце линии снижают до нужного значения. Это позволяет снизить стоимость линий электропередач и потери. Для устранения колебаний напряжения установлены стабилизаторы для особо ответственных устройств.

При увеличении напряжения и постоянной передаваемой мощности сила тока и сечение проводов пропорционально уменьшаются. Если напряжение не повышать, для доставки мощности к потребителю необходимо использовать кабели с большим сечением, и передача на большие расстояния будет невозможна. Следовательно, в розетке присутствует переменный ток.

В домашней розетке два контакта — фаза и ноль. В некоторых случаях к ним добавляется заземление. Это однофазное напряжение является частью трехфазной системы. Включает в себя три одинаковые сети. Напряжение в этих сетях сдвинуто по фазе на 120° относительно друг друга.

Изначально эта система была шестипроводной. В таком виде его изобрел Никола Тесла. Позднее М. О. Доливо-Добровольский усовершенствовал эту схему и предложил передавать трехфазное напряжение по трем или четырем проводам (L1, L2, L3, N). Он также показал преимущества трехфазной системы электроснабжения перед схемами с другим количеством фаз.

Общее понятие о переменном токе

Поскольку переменный ток в общем случае изменяется в электрической цепи не только по величине, но и по направлению, то одно из направлений переменного тока в цепи условно считается положительным, а другое, противоположное первому, отрицательным. Соответственно значение мгновенного значения переменного тока в первом случае считается положительным, а во втором — отрицательным.

Сила переменного тока является скалярной величиной, ее знак определяется направлением, в котором протекает ток в цепи в соответствующий момент времени — положительным или отрицательным.

Величина переменного тока, соответствующая данному времени, называется мгновенным значением переменного тока.

Максимальное мгновенное значение переменного тока, которого он достигает в процессе изменения, называется амплитудой.

График зависимости силы переменного тока от времени называется развернутой диаграммой переменного тока.

На рисунке показана расширенная диаграмма переменного тока, изменяющегося во времени по величине и направлению. По горизонтальной оси — оси времени — откладываются временные интервалы в определенном масштабе, а по вертикальной оси — сила тока, причем положительное направление выбрано вверх, а отрицательное — вниз.

Напряжение переменного тока

Как известно из уроков физики, ток – это движение заряженных частиц, происходящее под действием электромагнитного поля, разности потенциалов и напряжения на них. Основной характеристикой любого напряжения является его зависимость от времени. Исходя из этого, различают постоянные и переменные значения. Значение константы с течением времени практически не меняется, а переменной — изменяется.

В свою очередь переменная характеристика бывает периодической и непериодической. Периодическое – это напряжение, значения которого повторяются через равные промежутки времени. Непериодическое способно изменяться в любой период времени.

Напряжение в переменной цепи – это параметр, меняющий свое значение во времени. Для упрощения пояснений ниже будет рассмотрено синусоидальное гармоническое переменное напряжение.

Минимальное время, в течение которого повторяется переменная, называется периодом. Абсолютно любую периодическую величину можно записать в виде функции от функции. Если время равно t, зависимость будет обозначаться F(t). Таким образом, любой период времени имеет вид: F(t+-T) = F(t), где T — период.

Физическая величина, обратная периоду, называется частотой. Он равен 1/T. Единицей измерения является герц, а единицей измерения периода — секунда.

f = 1/T, 1 Гц = 1/s = c в минус первой степени.

Важно! Наиболее распространенная функциональная зависимость сетевой переменной имеет форму синусоиды. Именно поэтому он был взят за основу данного материала

Из математики известно, что синусоида является простейшей периодической функцией, и с ее помощью все остальные периодические функции могут быть представлены из нескольких синусоид с несколькими частотами.

Синусоидальная интенсивность в абсолютно любой период времени может описывать мгновенную характеристику: u = U * sin(ωt + φ), где ω = 2πf = 2π/T, где U — максимальное напряжение (амплитуда), ω — угловая скорость изменения , является φ начальной фазой, которая определяется смещением функции относительно нулевой точки координат.

Часть (ωt + φ) – фаза, характеризующая значение напряжения в конкретный период времени. Отсюда следует, что амплитуда, угловая скорость и фаза являются основными характеристиками переменных сетей, определяющими их значения в любом интервале времени.

Важно! При рассмотрении синусоидальной функции фаза часто принимается равной нулю. На практике также часто прибегают к еще нескольким параметрам, среди которых действующее и среднее напряжение, форм-фактор

Генерирование переменного тока

Простейшее динамо: если маховик с установленными в нем несколькими парами постоянных магнитов вращать вокруг витка проволоки, намотанной на магнитопровод из трансформаторной стали, то в витке будет индуцироваться синусоидальная ЭДС (условно показан один виток), а при подключении нагрузки в электрической цепи будет попеременно появляться ток.

Применяется на транспортных средствах (мопедах, легких мотоциклах, снегоходах, гидроциклах, а также на подвесных двигателях), работает совместно с выпрямителями и регуляторами напряжения

Принцип действия динамо-машины основан на законе электромагнитной индукции — индукции электродвижущей силы в проволочном контуре (проволочном каркасе), помещенном в равномерно вращающееся магнитное поле.

По количеству фаз генераторы бывают:

  • трехфазные генераторы – основной тип мощных промышленных генераторов;
    См также трехфазная система электроснабжения, трехфазный двигатель, трехфазный автомобильный генератор переменного тока .
  • однофазные генераторы, как правило, применяемые на маломощных бензиновых силовых установках, встраиваемых в двигатели внутреннего сгорания мопедов, легких мотоциклов, снегоходов, гидроциклов, подвесных лодочных двигателей;
    См также конденсаторный двигатель, однофазный двигатель .
  • двухфазные генераторы встречаются гораздо реже, чем однофазные и трехфазные.

Сети переменного тока

Четырехпроводная ЛЭП 220/380 В, такие ЛЭП распространены в районах одноэтажной застройки, в сельской местности.

Производители электроэнергии (ГЭС, ТЭЦ, ТЭЦ, АЭС и другие электростанции) вырабатывают переменный ток промышленной частоты (в России — 50 Гц), напряжением около 10 — 20 кВ.

Затем электрический ток подается на трансформаторные подстанции, расположенные рядом с электростанциями, где повышается электрическое напряжение.

Высоковольтный переменный ток передается потребителям по линиям электропередач (ЛЭП). Повышение напряжения необходимо для уменьшения потерь в проводах ЛЭП (см закон Джоуля-Ленца, при повышении электрического напряжения сила тока в электрической цепи уменьшается, соответственно уменьшаются тепловые потери).

Самая высоковольтная линия электропередач в мире Экибастуз-Кокчетав работала при напряжении 1 150 000 вольт.

На другом конце линии электропередачи расположена понижающая трансформаторная подстанция, где высоковольтный переменный ток понижается трансформаторами до значения, необходимого потребителю.

В подавляющем большинстве случаев трехфазный ток передается по линиям электропередачи, но есть и линии постоянного тока, например, ВЛП постоянного тока Волгоград-Донбасс, ВЛП постоянного тока Экибастуз-Центр, материковая часть Южная Корея — Чеджудо Остров и другие.

Использование постоянного тока позволяет увеличить передаваемую электрическую мощность, передавать электроэнергию между энергосистемами с использованием переменного тока с разной частотой, например 50 и 60 герц, а также не синхронизировать соседние энергосистемы, как это делается на границе Ленинградской области с Финляндией (см. Выборгский пост ДК — Финляндия).

В России в общих электрических сетях используется трехфазный ток с межфазным напряжением 380 вольт.

Качество электрической энергии – ее электрическое напряжение и частота должны строго соблюдаться.

К жилым домам (на сельские улицы). В отдельную квартиру (или в загородный дом) подводится фазный провод и нулевой провод, электрическое напряжение между «фазой» и «нулем» 220 вольт (с 2003 года 230 вольт по ГОСТ 29322-2014). Определите, какой провод какой, с помощью индикатора фазы.

Например, фаза «А» доставляется в первую квартиру, фаза «Б» — во вторую квартиру, фаза «С» — в третью квартиру и так далее.

Обозначение постоянного и переменного тока

Каждый домашний мастер и начинающий электрик использует специальные приспособления при выполнении электромонтажных работ. Чтобы уметь правильно читать любой из них, нужно знать все значки и символы, в том числе обозначения постоянного и переменного тока.

Эта символика присутствует на корпусах большинства современных измерительных приборов, что позволяет определить значение всех важнейших электрических параметров.

Обозначения токов в измерительных приборах

Общепринятое обозначение постоянного и переменного тока отражено в различных измерительных приборах, в том числе и в мультиметре. Вся необходимая символика используется на передней панели устройства. Это позволяет измерить именно тот параметр, который необходим в данный момент.

Например, если на шкале установлено положение переменного тока, в этом случае можно измерить значение переменного тока. Как правило, такие устройства предназначены для работы в электрических сетях с обычным напряжением 220 или 380 вольт. Есть модели с режимами работы в пределах 600 В и выше.

Если мультиметр установить на противоположной стороне от метки постоянного тока, режим работы прибора будет соответствовать постоянному току. В этом положении измеряется ток на аккумуляторах, батареях и других источниках питания, вырабатывающих постоянный ток.

В этом режиме важно соблюдать полярность полюсов. Диапазон измерений обычно составляет от нуля до нескольких тысяч вольт в зависимости от особенностей конкретной модификации прибора.

Где используется и в чём преимущества переменного и постоянного тока

Различные задачи могут потребовать использования как переменного, так и постоянного тока. Каждый вид электричества имеет свои преимущества и недостатки.

Переменный ток чаще всего используется, когда есть необходимость передать мощность на большие расстояния. Такой ток целесообразнее передавать ввиду возможных потерь и стоимости оборудования. Поэтому большинство электроприборов и механизмов используют только этот вид тока.

Жилые дома и предприятия, объекты инфраструктуры и транспорта находятся на удалении от электростанций, поэтому все электрические сети переменного тока. Такие сети питают все бытовые приборы, промышленное оборудование, поездные локомотивы. Существует невероятное количество устройств, работающих на переменном токе, и гораздо проще описать те устройства, которые используют постоянный ток.

Постоянный ток используется в автономных системах, например, бортовых автомобилях, самолетах, кораблях или электропоездах. Он широко применяется в питании микросхем различной электроники, в средствах связи и другой аппаратуре, где необходимо минимизировать количество помех и пульсаций или исключить их полностью.

В ряде случаев такой ток применяют при электросварке с использованием преобразователей. Есть даже железнодорожные локомотивы, работающие от систем постоянного тока. В медицине такой ток применяют для введения в организм лекарственных средств с помощью электрофореза, а в научных целях для разделения различных веществ (электрофорез белков и т д).

Почему переменный ток используется чаще

Выше мы уже говорили о том, почему переменный ток в настоящее время используется чаще, чем постоянный. И все же, давайте рассмотрим этот вопрос подробнее.

Споры о том, какой ток лучше всего использовать, ведутся со времен открытий в области электричества. Существует даже такое понятие, как «электрическая война» — противостояние Томаса Эдисона и Николы Теслы за использование одного из видов электричества. Борьба между последователями этих великих ученых продолжалась до 2007 года, когда город Нью-Йорк был переведен на переменный ток с постоянного.

Основная причина, по которой переменный ток используется чаще, заключается в возможности его передачи на большие расстояния с минимальными потерями. Чем больше расстояние между источником питания и конечным потребителем, тем больше сопротивление проводов и тепловые потери на нагрев.

Для получения максимального эффекта необходимо либо увеличить толщину проводов (и тем самым уменьшить сопротивление), либо увеличить напряжение.

В системах переменного тока можно повысить напряжение при минимальной толщине проводов, тем самым уменьшив стоимость электрических линий. Для систем с постоянным током нет разумных и эффективных способов повышения напряжения, и поэтому для таких сетей необходимо либо увеличивать толщину проводников, либо строить большое количество малых электростанций.

Оба эти метода являются дорогостоящими и значительно увеличивают стоимость электроэнергии по сравнению с сетями переменного тока.

С помощью электрических трансформаторов напряжение переменного тока можно эффективно (с КПД до 99%) изменять во всех направлениях от минимального до максимального значения, что также является одним из важных преимуществ сетей переменного тока.

Использование трехфазной системы переменного тока еще больше повышает эффективность, а такие машины, как двигатели, работающие от переменного тока, намного меньше, дешевле и проще в обслуживании, чем двигатели постоянного тока.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что использование переменного тока выгодно в больших сетях и при передаче электрической энергии на большие расстояния, а для точной и эффективной работы электронных устройств и для автономных устройств целесообразно использовать постоянный ток.

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector