Која је разлика између изменичне и једносмерне струје

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





У данашњем свету је електрична енергија најважнија поред кисеоника у човеку. Када је изумљена електрична енергија, током година су се догодиле многе промене. Тамна планета претворила се у планету светлости. У ствари, учинило је живот тако једноставним у свим околностима. Сви уређаји, индустрије, канцеларије, куће, технологија, рачунари раде на струју. Овде ће енергија бити у два облика, тј. наизменична (једносмерна) и једносмерна (једносмерна) . У вези са овим струјама и разликом између изменичне и једносмерне струје биће детаљно размотрене, њена основна функција и употреба. О његовим својствима се говори и у табеларном ступцу.

Разлика између АЦ и ДЦ

Проток електричне енергије може се извршити на два начина као што су наизменична (наизменична струја) и једносмерна (једносмерна струја). Електрична енергија се може дефинисати као проток електрона кроз проводник као што је жица. Главна разлика између АЦ и ДЦ углавном лежи у смеру у којем се електрони напајају. У једносмерној струји проток електрона ће бити у једном смеру, а у наизменичној струји ток електрона ће променити своје правце попут одласка напред и назад. Разлика између АЦ и ДЦ углавном укључује следеће




Разлика између АЦ и ДЦ

Разлика између АЦ и ДЦ

Наизменична струја (АЦ)

Наизменична струја се дефинише као ток наелектрисања који периодично мења смер. Добијени резултат ће бити, ниво напона се такође обрће заједно са струјом. У основи, наизменична струја се користи за напајање индустрија, кућа, пословних зграда итд.



Извор наизменичне струје

Извор наизменичне струје

Производња АЦ

Наизменична струја се производи помоћу алтернатора. Дизајниран је за производњу наизменичне струје. Унутар магнетног поља заврти се жица од које ће индукована струја тећи дуж жице. Овде ротација жице може доћи из било ког средства, тј. Из парне турбине, воде која тече, ветрогенератора итд. То је зато што се жица окреће и периодично улази у различит магнетни поларитет, струја и напон се наизменично мењају у жици.

Производња алтернативне струје

Производња алтернативне струје

Отуда генерисана струја може бити од многих таласних облика попут синуса, квадрата и троугла. Али у већини случајева преферира се синусни талас јер га је лако генерисати и прорачуни се могу извршити с лакоћом. Међутим, за остатак таласа потребан је додатни уређај који ће их претворити у одговарајуће таласне облике или облик опреме мора бити промењен, а прорачуни ће бити претешки. Опис таласног облика Сине размотрен је у наставку.

Описујући синусни талас

Генерално, таласни облик наизменичне струје може се лако разумети уз помоћ математичких појмова. За овај синусни талас потребне су три ствари амплитуда, фаза и фреквенција.


Гледајући само напон, синусни талас се може описати као доленаведена математичка функција:

В (т) = В.П.Син (2πфт + Ø)

В (т): То је функција времена напона. То значи да се временом мења и наш напон. У горњој једначини, израз који је десно од знака једнакости описује како се напон мења током времена.

ВП: То је амплитуда. Ово наводи колико максималан напон би синусни талас могао да достигне у било ком смеру, тј. -ВП волти, + ВП волти, или негде између.

Функција син () наводи да ће напон бити у облику периодичног синусног таласа и деловаће као глатка осцилација на 0В.

Овде је 2π константно. Претвара фреквенцију из циклуса у херцима у угаону фреквенцију у радијанима у секунди.

Овде ф описује фреквенцију синусног таласа. То ће бити у облику јединица у секунди или херца. Фреквенција говори колико се пута одређени таласни облик јавља у току једне секунде.

Овде је т зависна променљива. Мери се у секундама. Када време варира, таласни облик такође варира.

Φ описује фазу синусног таласа. Фаза се дефинише као начин на који се таласни облик помера у односу на време. Мери се у степенима. Периодична природа синусног таласа се помера за 360 ° и постаје исти таласни облик када се помера за 0 °.

За горњу формулу вредности апликације у реалном времену се додају узимајући Сједињене Државе као референцу

Средњи квадрат (РМС) је још један мали концепт који помаже у израчунавању електричне снаге.

В (т) = 170 греха (2π60т)

Примене АЦ

  • Кућне и канцеларијске утичнице се користе АЦ.
  • Стварање и пренос наизменичне струје на велике удаљености је једноставан.
  • Мање енергије се губи у пренос електричне енергије за високе напоне (> 110кВ).
  • Виши напони подразумевају ниже струје, а за ниже струје у електричном воду се ствара мање топлоте, што је очигледно због малог отпора.
  • АЦ се лако може претворити из високог напона у ниски и обрнуто уз помоћ трансформатора.
  • АЦ напајање електромотори .
  • Такође је користан за многе велике уређаје попут фрижидера, машина за прање судова итд.
  • Једносмерна струја

Једносмерна струја (једносмерна струја) је кретање носача електричног наелектрисања, односно електрона у једносмерном току. У једносмерној струји интензитет струје ће варирати са временом, али смер кретања остаје увек исти. Овде се једносмерна струја назива напоном чији се поларитет никада не мења.

ДЦ извор

У једносмерном колу, електрони излазе из минус или негативног пола и крећу се према плус или позитивном полу. Неки од физичара дефинишу једносмерну струју док путује од плуса до минуса.

ДЦ извор

ДЦ извор

Генерално, основни извор једносмерне струје производе батерије, електрохемијске и фотонапонске ћелије. Али АЦ је најпожељнији широм света. У овом сценарију АЦ се може претворити у једносмерну струју. То ће се догодити у више корака. У почетку је напајање се састоји од трансформатор, који се касније помоћу исправљача претворио у једносмерну струју. Спречава проток струје од реверзирања, а филтер се користи за уклањање тренутних пулсација на излазу исправљача. То је феномен како се АЦ претвара у једносмерну струју

Пример пуњења батерије

Међутим, да би сав електронски и рачунарски хардвер могао да функционише, потребан им је једносмерна струја. За већину ССД опреме потребан је опсег напона између 1,5 и 13,5 волти. Тренутни захтеви се разликују у зависности од уређаја који се користе. На пример, опсег од практично нуле за електронски ручни сат до више од 100 ампера за појачало снаге радио-комуникација. За опрему која користи радио или емитер велике снаге или телевизор или ЦРТ (катодно-зрачне цеви) екран или вакуумске цеви потребно је од око 150 волти до неколико хиљада волти једносмерне струје.

Пример пуњења батерије

Пример пуњења батерије

Главна разлика између АЦ и ДЦ је расправа у следећем поређењу

С НеПараметриНаизменична струјаЈедносмерна струја

1

Количина енергије која се може пренетиПренос на веће градске удаљености је сигуран и обезбедиће више снаге.Практично напон једносмерне струје не може путовати јако далеко док не почне губити енергију.

два

Узрок смера струјања електронаОзначава се ротирајућим магнетом дуж жице.Означава се сталним магнетизмом дуж жице

3

ФреквенцијаФреквенција наизменичне струје биће 50Хз или 60Хз, у зависности од земље.Учесталост једносмерне струје биће нула.

4

ПравацПреокреће свој смер док тече у кругу.У кругу тече само у једном смеру.

5

ТренутниВеличина магнетске струје варира с временомТо је струја константне величине.

6

Проток електронаОвде ће електрони наставити да мењају правце - напред и назад.Електрони се стабилно крећу у једном смеру или ’напред’.

7

Добијен изИзвор доступности је А.Ц Генератор и електрична мрежа.Извор доступности је ћелија или батерија.

8

Пасивни параметриТо је импеданса.Само отпор

9

Фактор снагеУ основи лежи између 0 и 1.Увек ће бити 1.

10

ВрстеБиће различитих врста попут синусоидног, квадратног трапезоидног и трокутастог.Биће чисто и пулсирајуће.

Кључне разлике наизменичне струје против једносмерне (једносмерне струје)

Кључне разлике између АЦ и ДЦ укључују следеће.

  • Правац струјања ће се променити у нормалном временском интервалу, тада је ова врста струје позната наизменична или наизменична струја, док је једносмерна једносмерна, јер тече само у једном смеру.
  • Проток носача наелектрисања у АЦ ће тећи окретањем завојнице у магнетном пољу, иначе окретањем магнетног поља унутар непокретне завојнице. У једносмерној струји носачи наелектрисања ће тећи одржавајући магнетизам стабилним заједно са жицом.
  • Фреквенција АЦ се креће од 50 херца до 60 херца на основу државног стандарда, док једносмерна фреквенција увек остаје нула.
  • ПФ (фактор снаге) наизменичне струје је између 0 и 1, док фактор једносмерне снаге увек остаје један.
  • Генерација наизменичне струје може се извршити помоћу алтернатора, док се једносмерна струја може генерисати кроз батерију, ћелије и генератор.
  • АЦ оптерећење је отпорно индуктивно, иначе капацитивно, док је једносмерно оптерећење отпорно увек у природи.
  • Графички приказ АЦ може се изводити кроз различите неравне таласне облике попут периодичног, троугластог, синусног, квадратног, зубастог зуба итд., Док је једносмерна струја представљена кроз праву линију.
  • Пренос наизменичне струје може се извршити на велико растојање кроз неке губитке, док једносмерна струја преноси са малим губицима на изузетно велике раздаљине.
  • Конверзија АЦ у ДЦ може се извршити помоћу исправљача, док се претварач користи за претварање из ДЦ у АЦ.
  • Производња и пренос наизменичне струје могу се обавити помоћу неколико подстаница, док ДЦ користи више подстаница.
  • Примене АЦ укључују фабрике, домаћинства, индустрију итд., Док се једносмерна струја користи у блиц осветљењу, електронској опреми, галванизацији, електролизи, хибридним возилима и пребацивању намотаја поља у ротору.
  • ДЦ је врло опасан у поређењу са АЦ. У АЦ, проток магнитуде струје је висок и низак у нормалном временском интервалу, док ће у ДЦ та величина такође бити иста. Једном када се људско тело шокира, тада ће наизменична струја ући као и изаћи из људског тела у нормалном временском интервалу, док ће једносмерна струја непрекидно узнемиравати људско тело.

Које су предности АЦ над ДЦ?

Главне предности АЦ у поређењу са ДЦ укључују следеће.

  • Наизменична струја није скупа и ствара је лако у поређењу са једносмерном струјом.
  • Простор наизменичне струје затворен је више од једносмерне струје.
  • Код наизменичне струје губитак снаге је мањи током преноса у поређењу са једносмерном струјом.

Зашто се наизменични напон бира преко једносмерног напона?

Главни разлози за одабир наизменичног напона у односу на једносмерни напон углавном укључују следеће.
Губитак енергије током преноса наизменичног напона је низак у поређењу са једносмерним напоном. Кад год је трансформатор на некој удаљености, инсталација је врло једноставна. Предност наизменичног напона је појачавање и смањивање напона према потреби.

Порекло АЦ и ДЦ

Магнетно поље близу жице може на један начин проузроковати проток електрона кроз жицу, јер се они одбијају од негативног дела магнета и привлаче у смеру позитивног дела. На овај начин је утврђена снага из батерије што је препознато кроз рад Томаса Едисона. Генератори наизменичне струје полако су мењали систем једносмерних батерија у Едисону, јер је наизменична струја врло сигурна за пренос снаге на велике даљине како би се произвело више енергије.

Научник, наиме Никола Тесла, користио је ротациони магнет уместо да магнетизам полако примењује кроз жицу. Једном када је магнет нагнут у једном смеру, тада ће електрони тећи у смеру позитива, међутим кад год је смер магнета окренут, тада ће и електрони бити окренути.

Примене АЦ и ДЦ

Наизменична струја се користи у дистрибуцији снаге и укључује многе предности. То се лако може претворити у друге напоне уз помоћ трансформатора, јер трансформатори не користе једносмерну струју.

При високом напону, кад год се снага пренесе, губитак ће бити мањи. На пример, напајање од 250 В носи отпор од 1 Ω и снагу од 4 ампера. Будући да је снага, вати једнака волтима к амперима, тако да снага која се преноси може бити 1000 вати, док је губитак снаге И2 к Р = 16 вата.

АЦ се користи за пренос ХВ снаге.

Ако напонски вод носи снагу од 4 ампера, међутим, он има снагу од 250 кВ, он има снагу од 4 ампера, али губитак снаге је исти, међутим цео преносни систем носи 1 МВ и 16 вата је приближно безначајан губитак.

Једносмерна струја се користи у батеријама, неким електронским и електричним уређајима и соларним панелима.
Формуле за наизменичну струју, напон, отпор и снагу

Формуле за наизменичну струју, напон, отпор и снагу се разматрају у наставку.

АЦ Цуррент

Формула за једнофазне кругове наизменичне струје је

И = П / (В * Цосθ) => И = (В / З)

Формула за 3-фазне кругове наизменичне струје је

И = П / √3 * В * Цосθ

АЦ Волтаге

За једнофазне кругове наизменичне струје, наизменични напон је

В = П / (И к Цосθ) = И / З

За 3-фазне кругове наизменичне струје, наизменични напон је

За звездану везу, ВЛ = √3 ЕПХ, иначе ВЛ = √3 ВПХ

За делта везу, ВЛ = ВПХ

АЦ Ресистанце

У случају индуктивног оптерећења, З = √ (Р2 + КСЛ2)

У случају капацитивног оптерећења, З = √ (Р2 + КСЦ2)

У оба случаја попут капацитивног и индуктивног З = √ (Р2 + (КСЛ– КСЦ) 2

Наизменичном струјом

За једнофазне кругове наизменичне струје, П = В * И * Цосθ

Активна снага за 3-фазне кругове наизменичне струје

П = √3 * ВЛ * ИЛ * Цосθ

П = 3 * ВПх * ИПх * Цосθ

П = √ (С2 - К2) = √ (ВА2 - ВАР2)

Реактивна снага

К = В И * Синθ

ВАР = √ (ВА2 - П2) и кВАР = √ (кВА2 - кВ2)

Привидна снага

С = √ (П + К2)

кВА = √кВ2 + кВАР2

Комплексна снага

С = В И

За индуктивно оптерећење, С = П + јК

За капацитивно оптерећење, С = П - јК

Формуле једносмерне струје, напона, отпора и снаге

Формуле једносмерне струје, напона, отпора и снаге се разматрају у наставку.

Једносмерна струја

Једначина једносмерне струје је И = В / Р = П / В = √П / Р

Једносмерни напон

Једначина једносмерног напона је

В = И * Р = П / И = √ (П к Р)

Отпор једносмерне струје

Једначина једносмерног отпора је Р = В / И = П / И2 = В2 / П

ДЦ напајање

Једначина снаге једносмерне струје је П = ИВ = И2Р = В2 / Р

Из горњих једначина АЦ и ДЦ, где

Из горњих једначина, где

„Ја“ је Тренутне мере у А (амперима)

„В“ је мера напона у В (волти)

„П“ је мерење снаге у ватима (В)

„Р“ је мере отпора у Охм (Ω)

Р / З = Цосθ = ПФ (фактор снаге)

‘З’ је импеданса

„ИПх“ је фазна струја

„ИЛ“ је линијска струја

„ВПх“ је фазни напон

„ВЛ“ је линијски напон

‘КСЛ’ = 2πфЛ, је индуктивна реактанса, где је ‘Л’ индуктивност унутар Хенрија.

‘КСЦ’ = 1 / 2πфЦ, је капацитивна реактанса, где је ‘Ц’ капацитивност у Фарадсу.

Зашто користимо АЦ у нашим домовима?

Струја која се користи у нашим домовима је наизменична, јер како трансформатор можемо променити наизменичну струју врло једноставно. Високи напон доживљава изузетно низак губитак енергије у линији или каналима дугог преноса, а напон се смањује да би се користио сигурно код куће уз помоћ силазног трансформатора.

Губитак снаге унутар жице може се дати као Л = И2Р

Где

„Л“ је губитак снаге

„Ја“ је струја

„Р“ је отпор.

Пренос снаге може се дати кроз однос попут П = В * И.

Где

„П“ је снага

„В“ је напон

Једном када се напон повећа тада ће струја бити мања. Овако, можемо преносити једнаку снагу смањењем губитка снаге, јер високи напон пружа најизврсније перформансе. Из тог разлога се АЦ користи у кућама уместо једносмерне струје.

Пренос високог напона може се обавити и једносмерном струјом, међутим, није лако смањити напон за сигурну употребу у кућама. Тренутно се користе напредни једносмерни претварачи за смањење једносмерног напона.

У овом чланку је детаљно објашњена каква је разлика између једносмерне и једносмерне струје. Надам се да се свака тачка јасно разуме у вези са наизменичном струјом, једносмерном струјом, таласним облицима, једначином, разликама наизменичне и једносмерне струје у табеларним ступовима заједно са њиховим својствима. Још увек не могу да разумем ниједну од тема у чланцима или за спровођење најновијих електричних пројеката , слободно поставите питање у доњем пољу за коментаре. Ево питања за вас, који је фактор снаге наизменичне струје?

Фото кредити: