Шта је наизменична и једносмерна струја и једносмерна струја и њене примене

Шта је наизменична и једносмерна струја и једносмерна струја и њене примене

И наизменична и једносмерна струја описују две врсте протока струје у колу. У једносмерној струји, електрични набој или струја тече у једном смеру. У наизменичној струји, електрични набој периодично мења смер. Напон у струјним круговима наизменичне струје такође се понекад обрне јер струја мења смер. Већина дигиталне електронике које градите помоћу једносмерне струје. Међутим, лако је разумети неке концепте наизменичне струје. Већина кућа је ожичена за наизменичну струју, па ако желите да повежете свој пројекат мелодије Тардис са утичницом, мораћете претворити АЦ у ДЦ . АЦ такође има нека корисна својства, као што је на пример могућност претварања нивоа напона са једном компонентом као што је трансформатор, због чега у почетку морамо да изаберемо наизменична средства за пренос електричне енергије на велике удаљености.



Шта је наизменична струја

Наизменична струја значи ток наелектрисања који периодично мења смер. Као резултат, ниво напона се такође обрће заједно са струјом. АЦ се користи за напајање кућа, зграда, канцеларија итд.


Генерисање АЦ

АЦ се може произвести коришћењем уређаја који се назива алтернатором. Овај уређај је посебна врста електрични генератор дизајниран за производњу наизменичне струје.





Производња наизменичне струје

Генерисање АЦ

Петља од жице ротира се унутар магнетног поља, које индукује струју дуж жице. Ротација жице долази из различитих извора попут парне турбине, ветротурбине, воде која тече итд. Будући да се жица периодично окреће и улази у другачији магнетни поларитет, напон и струја се мењају на жици. Ево мале анимације која приказује овај принцип:



Да бисмо генерисали наизменичну струју у скупу водоводних цеви, повезујемо механичке карактеристике клипа који покреће воду у цевима напред-назад (наша „наизменична“ струја).

Таласни облици

Наизменична струја може доћи у великом броју таласних облика, све док се струја и напон наизменично мењају. Ако осцилоскоп прикачимо на коло са наизменичном струјом и нанесемо његов напон, током дужег времена могли бисмо видети низ различитих таласних облика. Синусни талас је најчешћи тип АЦ. АЦ у већини домова и канцеларија има осцилирајући напон који производи синусни талас.


Сине Ваве

Сине Ваве

Остали облици АЦ укључују квадратни талас и талас троугла. Квадратни таласи се често користе у дигиталној и комутационој електроници и такође тестирају њихов рад.

Квадратни талас

Квадратни талас

Таласи троугла корисни су за испитивање линеарне електронике попут појачала.

Троугаони талас

Троугаони талас

Описујући синусни талас

Често морамо математички описати таласни облик наизменичне струје. За овај пример користићемо уобичајени синусни талас. Постоје три дела синусног таласа: фреквенција, амплитуда и фаза.

Гледајући само напон, можемо описати математичку једначину синусног таласа:

В (т) = Вп син (2πфт + Ø)

В (т) је наш напон у функцији времена, што значи да се наш напон мења како се време мења.

ВП је амплитуда. Ово описује максимални напон који наш синусни талас може достићи у било ком смеру, значи да наш напон може бити + ВП волти, -ВП волти.

Функција син () указује да ће наш напон бити у облику периодичног синусног таласа, што је глатка осцилација око 0В.

2π је константа која претвара фреквенцију из циклуса или у херцима у угаону фреквенцију (радијане у секунди).

ф означава фреквенцију синусног таласа. То се даје у облику херца или јединица у секунди.

т је наша зависна променљива: време (мерено у секундама). Како време варира, наш таласни облик варира.

φ описује фазу синусног таласа. Фаза је мера померања таласног облика у односу на време. Често се даје као број између 0 и 360 и мери се у степенима. Због периодичне природе синусног таласа, ако се таласни облик помери за 360 °, он поново постаје исти таласни облик, као да је померен за 0 °. Ради једноставности, претпоставићемо да је фаза 0 ° за остатак овог водича.

Можемо се обратити поузданој утичници за добар пример рада таласног облика наизменичне струје. У Сједињеним Државама напајање наших домова је наизменична струја са око 170 В нултог врха (амплитуда) и 60Хз (фреквенција). Те бројеве можемо укључити у нашу формулу да бисмо добили једначину

В (т) = 170 греха (2π60т)

Да бисмо графички приказали ову једначину, можемо користити наш практични графички калкулатор. Ако није доступан калкулатор за графиковање, можемо користити бесплатни мрежни програм за графиковање попут Десмоса.

графички калкулатор

Апликације

Кућне и канцеларијске утичнице се готово увек користе у клима уређајима. То је зато што је стварање и транспорт АЦ на велике удаљености и релативно једноставан. При високим напонима од преко 110 кВ, мање енергије се губи у преносу електричне енергије. Виши напони значе мање струје, а мање струје значе мање топлоте која се ствара у далеководу због отпора. АЦ се може трансформисати из високог напона лако помоћу трансформатора.

АЦ је такође способан за напајање електромотора . Мотори и генератори су потпуно исти уређај, али мотори се претварају електрична енергија у механичку енергију. Ово је корисно за многе велике уређаје попут фрижидера, машина за прање судова итд., Који раде на наизменичну струју.

Шта је једносмерна струја (једносмерна струја)

Једносмерна струја значи једносмерни ток електричног наелектрисања. Производи се из извора као што су батерије, напајања, соларне ћелије, термопарови или динамо. Једносмерна струја може да тече у проводнику као што је жица, али такође може да тече кроз изолаторе, полупроводнике или вакуум као у електронским или јонским сноповима.

Генерисање једносмерне струје

ДЦ се може генерисати на више начина

  • Генератор наизменичне струје припремљен са уређајем који се назива „комутатор“ може произвести једносмерну струју
  • Претворба измјеничног у истосмјерни ток уређаја који се назива „исправљач“
  • Батерије пружају једносмерну струју која се генерише хемијском реакцијом унутар батерије

Користећи поново нашу аналогију воде, ДЦ је сличан резервоару воде са цревом на крају.

Стварање једносмерне струје (једносмерне струје)

Генерисање једносмерне струје

Резервоар може потискивати воду само у једном смеру: из црева. Слично нашој батерији за производњу једносмерне струје, када се резервоар испразни, вода више не тече цевима.

Описујући ДЦ

ДЦ се дефинише као „једносмерни“ ток струје и струја тече само у једном смеру. Напон и струја могу варирати током дужег времена, па се смер протока не мења. Да бисмо поједноставили ствари, претпоставићемо да је напон константа. На пример, батерија пружа 1,5 В, што се у математичкој једначини може описати као:

В (т) = 1,5 В

Ако ово временом зацртамо, видећемо константан напон

Парцела ДЦ

Парцела ДЦ

Горњи графикон значи да можемо рачунати на то да ће већина извора једносмерне струје пружити константан напон током времена. Заправо, батерија ће се полако празнити, што значи да ће напон опадати док се батерија користи. За већину сврха можемо претпоставити да је напон константан.

Апликације

Све електронски пројекти и делови за продају на СпаркФун-у на ДЦ. Све што се испразни из батерије, укључи се у зид помоћу адаптера за наизменичну струју или користи УСБ кабл за напајање, ослања се на једносмерну струју. Примери једносмерне електронике укључују:

  • Мобилни телефони
  • Батеријске лампе
  • Д&Д ​​Дице Дице Гаунтлет заснован на ЛилиПаду
  • Телевизори са равним екраном (АЦ улази у ТВ који се претвара у једносмерну струју)
  • Хибридна и електрична возила

Дакле, овде се ради о томе шта је наизменична, једносмерна струја и њене примене. Надамо се да сте боље разумели овај концепт. Штавише, било какве сумње у вези са овим концептом или било којим другим електрични и електронски пројекти , дајте своје драгоцене предлоге коментаром у одељку за коментаре испод. Ево питања за вас, која је разлика између наизменичне и једносмерне струје ?

Фото кредити: