Kako podesiti pametne telefone i računare. Informativni portal
  • Dom
  • Savjet
  • Izmjenična struja. Naizmjenična i jednosmjerna struja: razlika

Izmjenična struja. Naizmjenična i jednosmjerna struja: razlika

Konstantna električna struja je kretanje nabijenih čestica u određenom smjeru. Odnosno, njegov napon ili sila (koje karakterišu veličine) imaju isto značenje i pravac. Po tome se jednosmjerna struja razlikuje od naizmjenične struje. Ali pogledajmo sve redom.

Istorija nastanka i "rata struja"

Jednosmjerna struja se nekada zvala galvanska zbog činjenice da je otkrivena kao rezultat galvanske reakcije. pokušao da ga prenese preko električnih dalekovoda. U to vrijeme došlo je do ozbiljnih sporova između naučnika po ovom pitanju. Čak su dobili i naziv "rat struja". Odlučeno je pitanje izbora kao glavne, varijabilne ili konstantne. "Borba" je dobijena alternativnim oblikom, budući da trajni trpi značajne gubitke, prenoseći se na daljinu. Ali transformacija naizmjeničnog oblika nije teška, po tome se istosmjerna struja razlikuje od naizmjenične struje. Stoga je potonje lako prenijeti čak i na velike udaljenosti.

Izvori jednosmerne električne struje

Baterije ili drugi uređaji mogu poslužiti kao izvor, gdje nastaje kemijskom reakcijom.

To su generatori, gdje se dobije kao rezultat, a nakon toga se otklanja o trošku kolektora.

Aplikacija

U raznim uređajima, jednosmjerna struja se često koristi. Na primjer, mnogi kućanski aparati, punjači i automobilski generatori rade s njim. Svaki prijenosni aparat napaja se izvorom koji stvara trajni pogled.

Komercijalno se koristi u motorima i baterijama. A u nekim zemljama su opremljeni visokonaponskim dalekovodima.

U medicini se zdravstveni postupci provode korištenjem jednosmjerne električne struje.

Na željeznici (za transport) koriste se i varijabilni i stalni tipovi.

Izmjenična struja

Međutim, najčešće se koristi. Ovdje je prosječna vrijednost sile i napona za određeni period jednaka nuli. Po veličini i smjeru, stalno se mijenja, iu jednakim vremenskim intervalima.

Za indukciju naizmjenične struje koriste se generatori u kojima se to događa tokom elektromagnetne indukcije. To se radi uz pomoć magneta koji rotira u cilindru (rotoru) i statora napravljenog u obliku fiksnog jezgra sa namotom.

Naizmjenična struja se koristi u radiju, televiziji, telefoniji i mnogim drugim sistemima zbog činjenice da se njen napon i snaga mogu pretvoriti bez gubitka energije.

Široko se koristi u industriji, kao i za potrebe rasvjete.

Može biti jednofazna i višefazna.

Koja se mijenja prema sinusoidnom zakonu, jednofazna je. Mijenja se u određenom vremenskom periodu (periodu) po veličini i smjeru. AC frekvencija je broj ciklusa u sekundi.

U drugom slučaju, najraširenija je trofazna varijanta. Ovo je sistem od tri električna kola koja imaju istu frekvenciju i EMF, van faze za 120 stepeni. Koristi se za napajanje elektromotora, peći, rasvjetnih tijela.

Čovječanstvo duguje mnoga dostignuća u oblasti električne energije i njihovu praktičnu primjenu, kao i uticaj na visokofrekventnu naizmjeničnu struju, velikom naučniku Nikoli Tesli. Do sada nisu poznata sva njegova djela, prepuštena potomstvu.

Po čemu se jednosmjerna struja razlikuje od naizmjenične struje i koji je njen put od izvora do potrošača?

Dakle, naizmjenična struja naziva se struja koja se može promijeniti u smjeru i veličini za određeno vrijeme. Parametri na koje se obraća pažnja su frekvencija i napon. U Rusiji, u kućnim električnim mrežama, naizmjenična struja se napaja naponom od 220 V i frekvencijom od 50 Hz. Frekvencija naizmjenične struje je broj promjena u smjeru čestica datog naboja u sekundi. Ispostavilo se da na 50 Hz mijenja smjer pedeset puta, po čemu se jednosmjerna struja razlikuje od naizmjenične.

Njegov izvor su utičnice na koje su kućni aparati priključeni pod različitim naponima.

Naizmjenična struja počinje svoje kretanje iz elektrana, gdje se nalaze snažni generatori, odakle izlazi naponom od 220 do 330 kV. Zatim ide u koje se nalaze u blizini kuća, preduzeća i drugih objekata.

U trafostanici struja teče pod naponom od 10 kV. Tamo se pretvara u trofazni napon od 380 V. Ponekad s takvim indikatorom struja ide direktno na objekte (gdje je organizirana moćna proizvodnja). Ali u osnovi je smanjen na 220 V.

Transformacija

Jasno je da u utičnicama primamo naizmjeničnu struju. Ali često je električnim uređajima potreban stalan izgled. U tu svrhu koriste se posebni ispravljači. Proces se sastoji od sljedećih koraka:

  • povezivanje mosta sa četiri diode potrebne snage;
  • povezivanje filtera ili kondenzatora na izlaz iz mosta;
  • povezivanje stabilizatora napona za smanjenje talasa.

Konverzija se može dogoditi i iz AC u DC, i obrnuto. Ali drugi slučaj će biti mnogo teže implementirati. Trebat će vam invertori, koji, između ostalog, nisu nimalo jeftini.

Davno, naučnici su izmislili električnu struju. Prvi izum bio je trajan. Ali kasnije, vršeći eksperimente u svojoj laboratoriji, Nikola Tesla je izumeo naizmeničnu struju. Postojale su i postoje mnoge razlike među njima, prema kojima se jedan od njih koristi u slabostrujnoj opremi, a drugi ima sposobnost prelaska različitih udaljenosti uz male gubitke. Ali mnogo zavisi od veličine struja.

AC i DC struja: razlika i karakteristike

Razlika između naizmjenične i jednosmjerne struje može se razumjeti iz definicija. Da bismo bolje razumjeli princip rada i karakteristike, potrebno je poznavati sljedeće faktore.

Glavne razlike su:

  • Kretanje nabijenih čestica;
  • Način proizvodnje.

Varijabilna je struja u kojoj nabijene čestice mogu promijeniti smjer kretanja i vrijednost u određeno vrijeme... Glavni parametri naizmjenične struje uključuju njen napon i frekvenciju.

Trenutno javne električne mreže i razni objekti koriste naizmjeničnu struju, određenog napona i frekvencije. Ovi parametri su određeni opremom i uređajima.

Bilješka! U kućnim električnim mrežama koristi se struja od 220 volti i frekvencija sata od 50 Hz.

Smjer kretanja i frekvencija nabijenih čestica u jednosmjernoj struji su nepromijenjeni. Ova struja se koristi za napajanje raznih kućnih uređaja kao što su televizori i računari.

Zbog činjenice da je naizmjenična struja jednostavnija i ekonomičnija u smislu načina proizvodnje i prijenosa na različite udaljenosti, postala je osnova za elektrifikaciju objekata. Naizmjenična struja se proizvodi u raznim elektranama iz kojih se preko provodnika dovodi do potrošača.

Jednosmjerna struja, dobivena pretvaranjem naizmjenične struje ili kemijskim reakcijama (na primjer, alkalna baterija). Za konverziju se koriste strujni transformatori.

Koji nivo stresa je prihvatljiv za osobu: karakteristike

Da bi se znalo koje su vrijednosti električne struje dopuštene za osobu, sastavljene su odgovarajuće tablice koje pokazuju vrijednosti naizmjenične i istosmjerne struje i vremena.

Parametri izlaganja električnoj struji:

  • sila;
  • Frekvencija;
  • Vrijeme;
  • Relativna vlažnost.

Dozvoljeni napon i struja dodira koji teku kroz ljudsko tijelo u različitim načinima električnih instalacija ne prelaze sljedeće vrijednosti.

Naizmjenična struja 50 Hz, ne smije biti veća od 2,0 volti i jačine struje od 0,3 mA. Struja frekvencije 400 Hz, napon od 3,0 volti i jačina struje od 0,4 mA. Konstantna struja sa naponom 8 i jačinom struje 1 mA. Sigurno izlaganje struji sa takvim indikatorima, do 10 minuta.


Bilješka! Ako se električni radovi izvode na povišenim temperaturama i visokoj relativnoj vlažnosti, ove vrijednosti se smanjuju za tri puta.

U električnim instalacijama napona do 100 Volti, koje su čvrsto uzemljene, ili je neutralna izolacija, sigurne struje dodira su sljedeće.

Naizmjenična struja 50 Hz sa rasponom napona od 550 do 20 volti i strujom od 650 do 6 mA, naizmjenična struja 400 Hz sa naponom od 650 do 36 volti i jednosmjerna struja od 650 do 40 volti, ne bi trebala utjecati na ljudski organizam u opsegu od 0,01 do 1 sekunde.

Opasna naizmjenična struja za ljude

Smatra se da je izmjenična električna struja najopasnija za ljudski život. Ali ovo je pod uslovom, ako ne ulazite u detalje. Mnogo zavisi od raznih količina i faktora.

Faktori koji utiču na opasno izlaganje:

  • Trajanje kontakta;
  • Put električne struje;
  • Struja i napon;
  • Kakav otpor organizma.

Prema pravilima PUE, najopasnija struja za osobu je naizmjenična s frekvencijom koja varira od 50 do 500 Hz.

Vrijedi napomenuti da pod uvjetom da jačina struje ne prelazi 9 mA, tada se svako može sam riješiti strujnog dijela električne instalacije.

Ako je ova vrijednost prekoračena, tada je osoba potrebna snažna pomoć kako bi se riješila utjecaja električne struje. To je zbog činjenice da je naizmjenična struja mnogo sposobnija da uzbudi nervne završetke i izazove nevoljne grčeve mišića.

Na primjer, kada dodirnete dio uređaja pod naponom unutarnjom stranom dlana, mišićni grč će s vremenom sve više stisnuti šaku.

Zašto je inače naizmjenična struja opasnija? Uz iste vrijednosti jačine struje, naizmjenična ima nekoliko puta jače djelovanje na organizam.


Budući da naizmjenična struja utječe na nervne završetke i mišiće, vrijedno je shvatiti da to utječe i na rad srčanog mišića. Iz čega proizilazi da se pri kontaktu sa naizmjeničnom strujom povećava rizik od smrti.

Važan pokazatelj je otpor ljudskog organizma. Ali sa AC šokom na visokim frekvencijama, otpor tijela je značajno smanjen.

Koja je količina jednosmjerne struje opasna za ljude?

Opasna po ljude, istosmjerna struja također može biti. Naravno promenljivo, deset puta opasnije. Ali ako uzmemo u obzir struje u različitim količinama, tada konstanta može biti mnogo opasnija od naizmjenične.

Uticaj jednosmjerne struje na osobu dijele:

  • 1 prag;
  • 2 prag;
  • 3 prag.

Kada se izlože jednosmjernoj struji prvog praga (opipljiva struja), ruke počinju lagano drhtati i pojavljuje se lagano trnce.

Drugi prag (ne puštajući struju), u rasponu od 5 do 7 mA, je najniža vrijednost pri kojoj se osoba ne može samostalno osloboditi provodnika.

Ova struja se smatra neopasnom, jer je otpor ljudskog tijela veći od njegovih vrijednosti.

Treći prag (fibrilacija), pri vrijednostima od 100 mA i više, struja snažno utiče na tijelo i unutrašnje organe. U tom slučaju struja, na ovim vrijednostima, može izazvati haotičnu kontrakciju srčanog mišića i dovesti do njegovog zaustavljanja.

Na jačinu udara utiču i drugi faktori. Na primjer, suva ljudska koža ima otpor od 10 do 100 kOhm. Ali ako se dodir dogodi s vlažnom površinom kože, tada se otpor značajno smanjuje.

U električnoj energiji postoje dvije vrste struja - direktna i naizmjenična. Uređaji također zahtijevaju jednu ili drugu vrstu struje za napajanje. Od toga zavisi mogućnost njihovog rada, a ponekad i njihov integritet nakon priključenja na pogrešno napajanje. U ovom članku ćemo opisati razliku između naizmjenične i jednosmjerne struje, dajući kratak odgovor najjednostavnijim riječima.

Definicija

Električna struja je usmjereno kretanje nabijenih čestica. Ovo je definicija iz udžbenika fizike. Jednostavnim riječima, može se prevesti tako da njegove komponente uvijek imaju neki smjer. Zapravo, ovaj pravac je odlučujući u današnjem razgovoru.

Naizmjenična struja (AC) se razlikuje od jednosmjerne struje (DC) po tome što potonja ima elektrone (nosače naboja) koji se uvijek kreću u istom smjeru. Shodno tome, razlika između naizmjenične struje je u tome što smjer kretanja i njena snaga ovise o vremenu. Na primjer, u utičnici, smjer i veličina napona, odnosno jačina struje, mijenja se prema sinusoidnom zakonu s frekvencijom od 50 Hz (polaritet između žica se mijenja 50 puta u sekundi).

Za lutke u elektrici, da tako kažem, prikazat ćemo ovo na grafikonu, gdje su polaritet i napon prikazani duž vertikalne ose, a vrijeme duž horizontalne:

Crvena linija pokazuje konstantan napon, ostaje nepromijenjen tijekom vremena, osim što se mijenja prilikom prebacivanja snažnog opterećenja ili kratkog spoja. Zeleni talasi pokazuju sinusoidnu struju. Možete vidjeti da teče u jednom ili drugom smjeru, za razliku od jednosmjerne struje, gdje elektroni uvijek teku od minusa do plusa, a put od plusa do minusa je odabran kao smjer kretanja električne struje.

Jednostavno rečeno, razlika u ova dva primjera je u tome što konstanta uvijek ima plus i minus na istim žicama. Ako govorimo o varijabli, onda se koncepti faze i nule koriste u napajanju. Ako posmatramo po analogiji s konstantom, onda su faza i nula plus i minus, samo se polaritet mijenja 50 puta u sekundi (u SAD-u i nizu drugih zemalja 60 puta u sekundi, a u avionima više od 400 puta).

Porijeklo

Razlika između AC i DC leži u njihovom porijeklu. DC struja se može dobiti iz galvanskih ćelija kao što su baterije i akumulatori.

Može se dobiti i pomoću dinamo - ovo je zastarjeli naziv za DC generator. Inače, uz njihovu pomoć generirana je energija za prve električne mreže. O tome smo govorili u članku o, u bilješkama o ratu ideja između Tesle i Edisona. Kasnije su to bili nazivi malih generatora za napajanje biciklističkih farova.

Naizmjenična struja se proizvodi i uz pomoć generatora, danas uglavnom trofaznih.

Također, oba napona se mogu dobiti pomoću poluvodičkih pretvarača i ispravljača. Dakle, možete ispraviti naizmjeničnu struju ili je dobiti pretvaranjem istosmjerne struje.

DC formule

Razlika između promjene i konstante su i formule za izračunavanje procesa koji se odvijaju u lancu. Dakle, otpor se izračunava za dio kruga ili za cijeli krug:

E = I / (R + r)

Snagu je takođe lako izračunati:

AC formule

U proračunima krugova naizmjenične struje, razlika u formulama je posljedica razlike u procesima koji se odvijaju u kondenzatorima i induktorima. Tada će formula Ohmovog zakona biti za aktivni otpor.

Konstantno i varijabilno onda To

Koja je razlika između jednosmjerne struje od naizmjeničnog

U prethodnom članku, šta je električna struja naučili ste kako se odvija uređeno kretanje elektrona u zatvorenom kolu. Sada ću vam reći šta je električna struja. Električna struja je konstantna i naizmjenična. Koja je razlika između naizmjenične i jednosmjerne struje? DC karakteristike.

D.C

Jednosmjerna struja ili DC tako na engleskom znači električna struja koja ne mijenja smjer kretanja ni u jednom vremenskom periodu i uvijek se kreće od plusa do minusa. Na dijagramu je označeno kao plus (+) i minus (-), u slučaju uređaja koji radi na jednosmjernu struju, oznaka se primjenjuje u obliku jedne (-) ili (=) trake. Važna karakteristika jednosmerne električne struje je sposobnost njene akumulacije, tj. akumulacija u baterijama ili primanje putem hemijske reakcije u baterijama. Mnogi moderni prijenosni električni uređaji rade koristeći akumulirani električni naboj jednosmjerne struje, koji se nalazi u akumulatorima ili baterijama upravo ovih uređaja.

Izmjenična struja

(izmjenična struja) ili AC engleska skraćenica koja označava struju koja mijenja svoj smjer i jačinu u vremenskom intervalu. Na električnim krugovima i kućištima električnih uređaja koji rade od naizmjenične struje, simbol naizmjenične struje označen je kao segment sinusoida "~". Ako govorimo o naizmjeničnoj struji jednostavnim riječima, onda možemo reći da ako je sijalica spojena na mrežu naizmjenične struje, plus i minus na njenim kontaktima će promijeniti mjesta s određenom frekvencijom ili će inače struja promijeniti svoj smjer iz direktnog u obrnuti. Na slici, suprotan smjer je područje grafikona ispod nule.

Sada da shvatimo koja je frekvencija. Frekvencija je vremenski period tokom kojeg struja izvrši jednu potpunu oscilaciju, broj potpunih oscilacija u 1 s naziva se frekvencija struje i označava se slovom f. Frekvencija se mjeri u hercima (Hz). U industriji i svakodnevnom životu u većini zemalja koristi se naizmjenična struja frekvencije od 50 Hz.Ova vrijednost pokazuje broj promjena smjera struje u jednoj sekundi do suprotnog i vraćanja u prvobitno stanje. Drugim riječima, u električnoj utičnici koja je u svakom domu i gdje uključujemo pegle i usisivače, plus i minus na desnom i lijevom terminalu utičnice mijenjat će mjesta frekvencijom od 50 puta u sekundi - to je frekvencija naizmjenične struje. Zašto vam treba takva "promjenjiva" naizmjenična struja, zašto ne koristite samo jednosmjernu struju? Ovo se radi kako bi se pomoću transformatora mogao dobiti potreban napon u bilo kojoj količini bez posebnih gubitaka. Upotreba naizmjenične struje omogućava prijenos električne energije u industrijskim razmjerima na velike udaljenosti uz minimalne gubitke.


Napon koji napajaju moćni generatori elektrana je oko 330.000-220.000 volti. Takav napon se ne može primijeniti na kuće i stanove, vrlo je opasan i težak sa tehničke strane. Stoga se izmjenična električna struja iz elektrana dovodi do električnih trafostanica, gdje dolazi do transformacije sa visokog napona u niži koji koristimo.

AC u DC konverzija

Od naizmjenične struje moguće je dobiti jednosmjernu struju, za to je dovoljno spojiti mrežu naizmjenične struje na diodni most ili, kako se još naziva, "ispravljač". Iz naziva "ispravljač" savršeno je jasno šta radi diodni most, on ispravlja sinusoidu naizmjenične struje u pravoj liniji, tjerajući tako elektrone da se kreću u jednom smjeru.


šta je dioda i kako radi diodni most, možete saznati u mojim sljedećim člancima.

Električna energija je vrsta energije koja se prenosi kretanjem elektrona kroz provodljivi materijal. Na primjer, metali su vrlo električno provodljivi materijali i omogućavaju elektronima da se lako kreću. Unutar provodnog materijala, elektroni se mogu kretati u jednom ili više smjerova.

Koncept jednosmjerne i naizmjenične struje

Što je istosmjerna struja određuje se iz prirode kretanja električnih naboja. Slično tome, možete ustanoviti što je naizmjenična struja.

  1. Kada je tok električnih naboja postavljen u jednom smjeru, smatra se konstantnom strujom;
  2. Kada struja elektrona mijenja smjer i intenzitet tokom vremena, naziva se naizmjenična struja. Štaviše, promjene su ciklične, prema sinusoidnom zakonu.

Većina modernih električnih mreža koristi naizmjeničnu električnu struju, koju u elektranama stvaraju odgovarajući generatori.

Jednosmjernu struju (DC) generiraju baterije, gorivne ćelije i fotonaponski moduli. Postoje i DC generatori. Drugi način da se to dobije je konverzija iz jednofazne i trofazne naizmjenične struje (AC) pomoću ispravljača.

Inače se izmjenična struja može dobiti iz istosmjerne pomoću invertera, iako je tehnologija nešto složenija.

istorija

U prirodi je električna energija relativno rijetka: proizvodi je samo nekoliko životinja i postoji u nekim prirodnim fenomenima. U potrazi za umjetnim generiranjem struje elektrona, naučnici su shvatili da je moguće natjerati elektrone da prođu kroz metalnu žicu ili drugi provodljivi materijal, ali samo u jednom smjeru, jer se odbijaju od jednog pola i privlače na drugi. Tako su rođene baterije i DC generatori. Izum se uglavnom pripisuje Thomasu Edisonu.

Krajem 19. veka drugi poznati naučnik, Nikola Tesla, razvija metode za proizvodnju naizmenične struje. Glavni razlozi za rad u ovoj oblasti bili su otkriveni nedostaci jednosmerne struje pri prenosu električne energije na velike udaljenosti. Pokazalo se da je za naizmjeničnu struju mnogo lakše povećati napon dalekovoda, čime se smanjuju gubici i omogućava transport velikih količina električne energije, a nije bilo izvodljivo efektivno povećati napon na vodovima jednosmjerne struje u tih dana.

Za generiranje naizmjenične struje Tesla je koristio rotirajuće magnetno polje. Ako MF promijeni smjer, mijenja se i smjer toka elektrona i stvara se naizmjenična struja.

Promjena smjera toka elektrona događa se vrlo brzo, mnogo puta u sekundi. Mjerenja frekvencije se vrše u hercima (jednako ciklusima u sekundi). Tako se naizmjenična struja frekvencije od 50 Hz može predstaviti kao izvođenje 50 ciklusa u sekundi. U svakom ciklusu, elektroni mijenjaju smjer i vraćaju se u prvobitni smjer, tako da tok elektrona mijenja smjer 100 puta u sekundi.

Uporedne karakteristike jednosmerne i naizmenične struje

Razlika između ove dvije vrste struja leži u njihovoj prirodi i rezultujućim svojstvima.

Razlika između jednosmjerne i naizmjenične struje:

  1. Kod naizmjenične struje mijenja se smjer i intenzitet toka elektrona, a kod konstantne struje on je nepromijenjen;
  2. DC frekvencija ne može postojati. Ovaj koncept se odnosi samo na naizmjeničnu struju;
  3. Polovi (plus i minus) su uvijek isti u DC kolu. U kolu naizmjenične struje, pozitivni i negativni pol se mijenjaju u periodičnim intervalima;
  4. U prijenosu naizmjenične struje, napon se lako pretvara i prenosi uz prihvatljiv nivo gubitaka.

Obrnuti polaritet DC veze može uzrokovati trajno oštećenje uređaja. Da bi se to izbjeglo, oznake stupova se obično stavljaju na opremu. Slično, kontakti se razlikuju po tradicionalnoj upotrebi metalne opruge za negativni pol i ploče za pozitivni. Kod uređaja sa punjivim baterijama, ispravljački transformator ima izlaz tako da se spajanje vrši samo u jednom smjeru, što onemogućuje obrnuti polaritet.

U velikim instalacijama, kao što su telefonske centrale i druga telekomunikaciona oprema, gde postoji centralizovana distribucija jednosmerne struje, koriste se posebni spojni i zaštitni elementi,

Jednosmjerna i naizmjenična struja imaju svoje prednosti i nedostatke, koje se ogledaju u području njihove primjene. Uglavnom, širina upotrebe naizmjenične struje je posljedica lakoće njene konverzije.

Razlike u transportu

Kada struja teče, dio energije elektrona pretvara se u toplinu zbog otpora žica. Električni grijači se također temelje na ovom efektu. Na kraju linije, manje energije se prenosi do potrošača. Rasipana snaga naziva se gubitkom. Da bi se smanjili gubici, primjenjuje se povećanje napona tokom transporta. Ovi fizički odnosi vrijede i za jednosmerne i za naizmjenične struje, međutim, razlike se javljaju u implementaciji shema prijenosa.

Prednosti i nedostaci naizmjenične struje

Na početku izgradnje prijenosnih elektroenergetskih mreža, korištenje transformatora je bio jedini način da se visoki naponi primi, a potom i smanje na potrebnu razinu pri distribuciji potrošačima. Ova tehnologija je nazvana transformatorskom tehnologijom i do sada se struktura transporta električne energije nije mijenjala. Naizmjenična struja se gotovo univerzalno koristi, a to je trofazni sistem.

Kasnije su se počeli projektirati vodovi jednosmjerne struje, koji se posljednjih godina sve više koriste. Povećano interesovanje za njihovu upotrebu objašnjava se značajnim nedostacima sistema naizmenične struje: u dugim vodovima gubici električne energije su značajni. Njihovi razlozi su prisustvo kapacitivnog i induktivnog otpora.

  1. Uz brzu promjenu smjera protoka elektrona, uočava se efekat sličan ponovnom punjenju kondenzatora. Pojavljuju se dodatne kapacitivne struje. Ovo se posebno odnosi na zemaljske i podmorske kablove, čiji izolacioni sloj ima visok kondenzatorski efekat;
  2. Induktivni otpor vodova nastaje jer električne struje stvaraju magnetna polja koja se mijenjaju s frekvencijom struje. Pojavljuju se induktivne struje.

Bitan! Oba tipa reaktancije rastu sa povećanjem dužine linije.

Prednosti AC:

  • laka transformacija napetosti;
  • mogućnost kombinovanja različitih sistema prenosa;
  • mogućnost korištenja frekvencije u cijelom sistemu.

Nedostaci AC:

  • potreba za kompenzacijom reaktivne snage tokom transporta na velike udaljenosti;
  • relativno visoke gubitke.

DC prednosti i nedostaci

Prije svega, ono što razlikuje naizmjeničnu struju od jednosmjerne je prisustvo izvora gubitaka reaktivne energije. Međutim, jednosmjerna električna struja podrazumijeva gubitke u grijanju. Njihova tačna definicija zavisi od tehnologije i nivoa napona. Za visoke napone - oko 3% na 1000 km.

Drugi izvor gubitaka u DC prijenosnim sistemima su podstanice za pretvaranje AC u DC i obrnuto. Ukupni gubici su znatno manji nego kod naizmjenične struje, ali su materijalni troškovi za izgradnju ovih trafostanica značajni.

Bitan! Da bi se povećala profitabilnost DC dalekovoda, koriste se dalekovodi dalekovoda.

Prenos jednosmerne struje je nedavno prošao tehnički razvoj, zahvaljujući razvoju novih elektronskih komponenti za stvaranje visokog nivoa jednosmernog napona - tiristori visokih performansi ili bipolarni tranzistori.

Zanimljivo. Danas su DC prijenosni sistemi napona do 800 kV i prijenosnog kapaciteta do 8000 mW mogući na udaljenosti većoj od 2000 km.

Prednosti visokonaponskih DC dalekovoda:

  • mogućnost prijenosa energije preko podmorskih, zemaljskih i podzemnih kablovskih vodova na velike udaljenosti;
  • nema gubitaka zbog reaktivne snage;
  • bolje korišćenje izolacije kablova.

Nedostaci visokonaponskih DC dalekovoda:

  • nedovoljno brzo prebacivanje postojećih DC kanala;
  • malo standardizovane elektrotehnike;
  • distributivne mreže za prenos električne energije nisu razvijene, transport se vrši od tačke do tačke.

Ostale DC i AC aplikacije

  1. DC je idealan za punjenje punjivih baterija i baterijskih ćelija. Ova vrsta energije im je potrebna jer snaga punjenja uvijek mora ići u istom smjeru. Shodno tome, uređaji na baterije takođe zahtevaju jednosmernu struju, kao što su baterijska lampa ili laptop;
  2. Televizija, radio, kompjuterska tehnologija koriste DC;
  3. Elektromotori koji se koriste u industriji iu svakodnevnom životu rade i na AC i DC. Isto se odnosi na peći, pegle, kotlove i žarulje sa žarnom niti;
  4. DC je potrebna za elektrolizne instalacije, gdje je važno prisustvo konstantnih polova. Samo ponekad nije potrebno pridržavati se polariteta, posebno kod elektrolize plinova. Tada se može primijeniti naizmjenična električna struja;
  5. Otprilike polovina svjetskih željezničkih nadzemnih kontaktnih mreža koristi DC. Na početku razvoja elektrificiranih željeznica bilo je pokušaja korištenja trofaznih motora, ali je stvaranje kontaktne mreže za njih naišlo na probleme. DC upravlja gradskim električnim prijevozom: tramvajima, trolejbusima, metroom. Druga metoda za izgradnju željezničkih kontaktnih mreža je korištenje jedne faze naizmjenične struje;

Top srodni članci