جریان متناوب برخلاف جریان مستقیم مشخص می شود. جریان مستقیم چه تفاوتی با جریان متناوب دارد و چگونه تبدیل می شود؟ کدام نوع جریان موثرتر است و چه تفاوتی بین آنها وجود دارد

جریان متناوب جریانی است که تغییر بزرگی و جهت آن به طور متناوب در فواصل مساوی از زمان T تکرار می شود.

در زمینه تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی، جریان متناوب دو مزیت عمده نسبت به جریان مستقیم دارد:

1) توانایی (با کمک ترانسفورماتورها) برای افزایش و کاهش ولتاژ ساده و اقتصادی، این امر برای انتقال انرژی به مسافت های طولانی.

2) سادگی بیشتر دستگاه های موتور الکتریکی و در نتیجه هزینه کمتر آنها.

مقدار یک کمیت متغیر (جریان، ولتاژ، emf) در هر زمان t فراخوانی می شود ارزش لحظه ای و تعیین شده است حروف کوچک(جریان i، ولتاژ u، emf – e).

بزرگترین مقدار لحظه ای تغییر دوره ای جریان، ولتاژ یا emf نامیده می شود. بیشترین یا دامنه مقادیر و با حروف بزرگ با شاخص "m" (I m, U m) مشخص می شوند.

کوتاه ترین مدت زمانی که پس از آن مقادیر لحظه ای یک کمیت متغیر (جریان، ولتاژ، emf) به ترتیب تکرار می شوند، نامیده می شود. دوره زمانی T، و مجموع تغییرات رخ داده در طول دوره است چرخه

متقابل دوره را بسامد می گویند و با حرف f نشان می دهند.

آن ها فرکانس - تعداد دوره ها در هر 1 ثانیه.

واحد فرکانس 1/sec - فراخوانی می شود هرتز (هرتز). واحدهای بزرگتر فرکانس کیلوهرتز (کیلوهرتز) و مگاهرتز (مگاهرتز) هستند.

دریافت جریان سینوسی متناوب

در فناوری، جریان ها و ولتاژهای متناوب به دنبال ساده ترین قانون تناوبی - سینوسی هستند. زیرا سینوسی تنها تابع تناوبی است که مشتقی شبیه به خود دارد که در نتیجه شکل منحنی های ولتاژ و جریان در تمام پیوندهای مدار الکتریکی یکسان است که محاسبات را بسیار ساده می کند.

برای به دست آوردن جریان فرکانس صنعتیخدمت ژنراتورها جریان متناوب که عملکرد آن بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی است که بر اساس آن، هنگامی که یک مدار بسته در یک میدان مغناطیسی حرکت می کند، جریانی در آن ایجاد می شود.

نمودار مدار یک دینام ساده

ژنراتورهای جریان متناوب پرقدرت که برای ولتاژهای 3-15 کیلو ولت طراحی شده اند، با یک سیم پیچ ثابت روی استاتور دستگاه و یک روتور الکترومغناطیس چرخان ساخته می شوند. با این طراحی، عایق بندی مطمئن سیم ها آسان تر است سیم پیچ ثابتو منحرف کردن جریان به مدار خارجی آسان تر است.

یک دور چرخش روتور یک ژنراتور دو قطبی مربوط به یک دوره EMF متناوب القا شده در سیم پیچ آن است.

اگر روتور n دور در دقیقه انجام دهد، فرکانس emf القایی

.

زیرا در این مورد سرعت زاویه ای ژنراتور
، سپس بین آن و فرکانس القا شده توسط EMF رابطه وجود دارد
.

فاز. تغییر فاز.

اجازه دهید فرض کنیم که ژنراتور دارای دو چرخش یکسان در آرمیچر است که در فضا جابجا شده است. هنگامی که آرمیچر می چرخد، EMFهایی با فرکانس یکسان و با دامنه های یکسان در پیچ ها القا می شوند، زیرا سیم پیچ ها با همان سرعت در همان میدان مغناطیسی می چرخند. اما به دلیل جابجایی چرخش ها در فضا، EMF به علائم دامنه به طور همزمان نمی رسد.

اگر در لحظه شروع شمارش زمان (t=0) پیچ 1 در زاویه نسبت به صفحه خنثی قرار دارد.
، و پیچ 2 در یک زاویه است
. سپس EMF در نوبت اول القا کرد:

و در دومی:

در زمان شمارش معکوس:

زوایای الکتریکی و مقادیر تعیین کننده emf در لحظه اولیه زمان نامیده می شوند فازهای اولیه

تفاوت در فازهای اولیه دو کمیت سینوسی با فرکانس یکسان نامیده می شود زاویه فاز .

ارزشی که برای آن مقادیر صفر(بعد از آن مقادیر مثبت به خود می گیرد)، یا مقادیر دامنه مثبت زودتر از دیگری به دست می آید، در نظر گرفته می شود. پیشرفته در فاز، و موردی که بعداً همان مقادیر برای آن به دست می آید - در فاز عقب ماندن

اگر دو کمیت سینوسی به طور همزمان به دامنه و مقادیر صفر خود برسند، آنگاه کمیت ها گفته می شود در فاز . اگر زاویه شیفت فاز کمیت های سینوسی 180 0 باشد
، سپس گفته می شود که آنها تغییر می کنند آنتی فاز

در همان ابتدا بیایید بدهیم تعریف کوتاهجریان الکتریسیته. جریان الکتریکی حرکت منظم (جهت دار) ذرات باردار است. جاریحرکت الکترون ها در یک هادی است، ولتاژ- این همان چیزی است که آنها (الکترون ها) را به حرکت در می آورد.

حال بیایید مفاهیمی مانند جریان مستقیم و متناوب را بررسی کنیم و تفاوت های اساسی آنها را شناسایی کنیم.

تفاوت بین جریان مستقیم و جریان متناوب

ویژگی اصلی ولتاژ ثابت این است که هم از نظر بزرگی و هم از نظر علامت ثابت است. جریان مستقیم همیشه در یک جهت جریان دارد. به عنوان مثال، در امتداد سیم های فلزی از پایانه مثبت منبع ولتاژ تا پایانه منفی (در الکترولیت ها توسط یون های مثبت و منفی ایجاد می شود). خود الکترون ها از منفی به مثبت حرکت می کنند، اما حتی قبل از کشف الکترون، آنها توافق کردند که فرض کنند جریان از مثبت به منفی جریان دارد و همچنان در محاسبات به این قانون پایبند هستند.

جریان متناوب (ولتاژ) چه تفاوتی با جریان مستقیم دارد؟ از خود نام چنین بر می آید که در حال تغییر است. اما - دقیقاً چگونه؟ جریان متناوب در طول یک دوره هم مقدار آن و هم جهت حرکت الکترون ها تغییر می کند. در پریزهای خانگی ما، این یک جریان با نوسانات سینوسی (هارمونیک) با فرکانس 50 هرتز (50 نوسان در ثانیه) است.

اگر در نظر بگیریم مدار بستهبا استفاده از یک لامپ به عنوان مثال، موارد زیر را دریافت می کنیم:

• با جریان ثابت، الکترون ها همیشه از طریق لامپ در یک جهت از (-) منهای به (+) به اضافه جریان می یابند.
• با متناوب، جهت حرکت الکترون ها بسته به فرکانس مولد تغییر می کند. یعنی اگر در شبکه ما فرکانس جریان متناوب 50 هرتز (هرتز) باشد، جهت حرکت الکترون در 1 ثانیه 100 بار تغییر می کند. بنابراین، + و - در سوکت ما در هر ثانیه صد بار مکان را تغییر می دهند نسبت به صفر. به همین دلیل است که می توانیم بچسبیم دوشاخه برقآن را به صورت وارونه به سوکت وصل کنید و همه چیز درست می شود.

ولتاژ متناوب در پریز خانگی ما طبق قانون سینوسی متفاوت است. چه مفهومی داره؟ ولتاژ از صفر به مثبت افزایش می یابد مقدار دامنه(حداکثر مثبت)، سپس به صفر کاهش می یابد و به کاهش بیشتر ادامه می دهد - به یک مقدار دامنه منفی (حداکثر منفی)، سپس دوباره افزایش می یابد، از صفر عبور می کند و به مقدار دامنه مثبت باز می گردد.

به عبارت دیگر، با جریان متناوب، شارژ آن دائما در حال تغییر است. این بدان معنی است که ولتاژ یا 100٪، سپس 0٪، سپس 100٪ دوباره است. معلوم می شود که در یک ثانیه، الکترون ها جهت حرکت و قطبیت خود را 100 بار از مثبت به منفی تغییر می دهند (به یاد داشته باشید که فرکانس آنها 50 هرتز است - 50 دوره یا نوسان در ثانیه؟).

اولین شبکه های الکتریکی بودند جریان مستقیم. مشکلات متعددی در این رابطه وجود داشت، یکی از آنها پیچیدگی طراحی خود ژنراتور بود. و دینام طراحی ساده تری دارد و بنابراین کارکرد آن ساده و ارزان است.

واقعیت این است که همان توان را می توان با ولتاژ بالا و جریان کم منتقل کرد یا برعکس: ولتاژ پایینو جریان بالا هرچه جریان بیشتر باشد، سطح مقطع سیم مورد نیاز بزرگتر است، یعنی. سیم باید ضخیم تر باشد برای ولتاژ، ضخامت سیم مهم نیست، تا زمانی که عایق ها خوب باشند. تبدیل جریان متناوب (برخلاف جریان مستقیم) ساده تر است.

و این راحت است. بنابراین، از طریق یک سیم با مقطع نسبتاً کوچک، یک نیروگاه می تواند پانصد هزار (و گاهی تا یک و نیم میلیون) ولت انرژی را با جریان 100 آمپر بدون تلفات ارسال کند. سپس، برای مثال، یک ترانسفورماتور در یک پست شهری 500000 ولت را در جریان 10 آمپر می گیرد و 10000 ولت را در 500 آمپر به شبکه شهر می دهد. و پست های منطقه هم اکنون این ولتاژ را با جریانی حدود 10000 آمپر به 220/380 ولت برای نیاز مناطق مسکونی و صنعتی شهر تبدیل می کنند.

البته، نمودار ساده شده است و به کل مجموعه پست های منطقه ای در شهر اشاره دارد و نه یک مورد خاص.

کامپیوتر شخصی(PC) بر اساس یک اصل مشابه کار می کند، اما - در سمت معکوس. جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می کند و سپس با استفاده از ولتاژ آن را به مقادیر لازم برای عملکرد تمام اجزای داخل کاهش می دهد.

در پایان قرن نوزدهم، برق رسانی در سراسر جهان می توانست مسیر متفاوتی را طی کند. توماس ادیسون (که اعتقاد بر این است که یکی از اولین لامپ های رشته ای موفق تجاری را اختراع کرده است) به طور فعال ایده خود را از جریان مستقیم ترویج داد. و اگر تحقیقات شخص برجسته دیگری که کارایی جریان متناوب را ثابت کرد نبود ، همه چیز می توانست متفاوت باشد.

نیکولا تسلا مبتکر صرب (که مدتی برای ادیسون کار کرد) اولین کسی بود که یک ژنراتور جریان متناوب چند فازی را طراحی و ساخت و کارایی و مزایای آن را نسبت به پیشرفت‌های مشابهی که با آن کار می‌کرد به اثبات رساند. منبع ثابتانرژی.

حال بیایید به "زیستگاه" جریان مستقیم و متناوب نگاه کنیم. ثابت، برای مثال، در ما است باتری گوشییا باتری ها دستگاه شارژجریان متناوب از شبکه را به جریان مستقیم تبدیل می کند و در حال حاضر به این شکل به مکان هایی که در آن ذخیره می شود (باتری ها) ختم می شود.

منابع ولتاژ DC عبارتند از:

1. باتری های معمولی مورد استفاده در دستگاه های مختلف (چراغ قوه، پخش کننده، ساعت، تستر و غیره)
2. باتری های مختلف (قلیایی، اسیدی و غیره)
3. ژنراتورهای DC
4. سایر دستگاه های خاص، به عنوان مثال: یکسو کننده ها، مبدل ها
5. منابع اضطراریانرژی (روشنایی)

به عنوان مثال، حمل و نقل الکتریکی شهری با جریان مستقیم با ولتاژ 600 ولت (تراموا، واگن برقی) کار می کند. برای مترو بالاتر است - 750-825 ولت.

منابع ولتاژ AC:

1. ژنراتورها
2. مبدل های مختلف (ترانسفورماتور)
3. شبکه های برق خانگی (پریزهای خانگی)

در مورد اینکه چگونه و با چه چیزی ولتاژ مستقیم و متناوب را اندازه گیری کنیم صحبت کردیم و در نهایت (برای همه کسانی که مقاله را تا آخر مطالعه کردند) می خواهم یک داستان کوتاه بگویم. رئیس من آن را برای من صدا کرد و من آن را از قول او بازگو خواهم کرد. واقعا با موضوع امروز ما مناسب است!

او یک بار با مدیران ما برای یک سفر کاری به یکی از شهرهای همسایه رفته بود. با اهالی فناوری اطلاعات آنجا روابط دوستانه برقرار کنید :) و درست در کنار بزرگراه یک مکان فوق العاده وجود دارد: چشمه ای با آب تمیز. همه نزدیک آن می ایستند و آب می گیرند. این به نوعی قبلاً یک سنت است.

مقامات محلی، تصمیم به بهبود این مکانآنها همه کارها را با آخرین فناوری انجام دادند: آنها یک سوراخ مستطیلی بزرگ درست زیر فونتانل حفر کردند، آن را با کاشی های روشن پوشاندند، سرریز کردند، نور LED ایجاد کردند و معلوم شد که یک استخر است. علاوه بر این! خود فنر در تراشه های گرانیتی خالدار "بسته بندی شده" بود، شکل نجیب به آن داده شد و نماد بالای دریچه زیر شیشه تعبیه شده بود - مکان مقدس، به این معنی!

و آخرین لمس - ما یک سیستم تامین آب را بر اساس یک فتوسل نصب کردیم. معلوم می شود که استخر همیشه پر است و در آن "غرغر می کند" ، اما برای کشیدن مستقیم آب از چشمه ، باید دستان خود را با یک ظرف به فتوسل بیاورید و از آنجا "جریان می یابد" :)

باید بگویم که در راه رسیدن به منبع، رئیس ما به یکی از مدیران گفت که چقدر جالب است: فناوری های جدید، وای فای، فتوسل، اسکن شبکیه و غیره. کارگردان یک تکنو هراس کلاسیک بود، بنابراین نظر مخالف داشت. و به این ترتیب، آنها به سمت چشمه می روند، دست های خود را در جایی که باید باشند، می گذارند، اما آب جاری نمی شود!

این کار را می کنند و آن را، اما نتیجه صفر است! معلوم شد که احمقانه هیچ تنشی در آن وجود ندارد شبکه برق، که به این نظام شیطان خورد :) کارگردان «اسب» بود! من چندین عبارت «کنترلی» درباره همه این فناوری‌های n...x، همان عناصر n...x، همه ماشین‌ها به طور کلی و این مورد خاص به طور خاص ساختم. مستقیم از استخر یک قوطی برداشتم و به سمت ماشین رفتم!

بنابراین معلوم می‌شود که ما می‌توانیم هر چیزی را پیکربندی کنیم، یک سرور پیچیده را «تبلیغ کنیم»، بهترین و محبوب‌ترین سرویس را ارائه دهیم، اما همچنان بیشترین مرد اصلی- این عمو واسیا برقکار است با یک ژاکت روکش دار که با یک حرکت دست می تواند تمام این قدرت فنی و لطف را کنار بگذارد :)

بنابراین به یاد داشته باشید: نکته اصلی منبع تغذیه با کیفیت بالا است. خوب (منبع منبع تغذیه اضطراری) و ولتاژ پایدار در سوکت ها، و هر چیز دیگری به دنبال خواهد داشت :)

این همه برای امروز و تا مقالات بعدی است. مراقب خودت باش! زیر - ویدیوی کوتاهدر مورد موضوع مقاله

برق- این حرکت مستقیم یا منظم ذرات باردار است: الکترونها در فلزات، یونها در الکترولیتها و الکترونها و یونها در گازها. جریان الکتریکی می تواند مستقیم یا متناوب باشد.

تعریف جریان الکتریکی مستقیم، منابع آن

دی سی(DC به انگلیسی Direct Current) جریان الکتریکی است که خواص و جهت آن در طول زمان تغییر نمی کند. جریان مستقیم و ولتاژ به شکل یک خط تیره افقی کوتاه یا دو خط موازی که یکی از آنها خط تیره است نشان داده شده است.

جریان مستقیم استفاده می شوددر اتومبیل ها و در خانه ها، در تعداد زیادی لوازم برقی: لپ تاپ، کامپیوتر، تلویزیون و غیره جریان الکتریکی اندازه گیری شده از پریز با استفاده از منبع تغذیه یا ترانسفورماتور ولتاژ با یکسو کننده به جریان مستقیم تبدیل می شود.

هر ابزار برقی، وسیله یا وسیله ای که از باتری تغذیه می شود نیز مصرف کننده جریان مستقیم است، زیرا باتری یا آکومولاتور منحصرا منبع جریان مستقیم است که در صورت لزوم با استفاده از مبدل های مخصوص (اینورتر) به جریان متناوب تبدیل می شود.

اصل کار جریان متناوب

جریان متناوب(AC به انگلیسی Alternating Current) یک جریان الکتریکی است که در طول زمان مقدار و جهت آن تغییر می کند. در وسایل برقی معمولاً با یک بخش موج سینوسی "~" مشخص می شود.
گاهی اوقات پس از سینوسی ممکن است ویژگی های جریان متناوب نشان داده شود - فرکانس، ولتاژ، تعداد فازها.

جریان متناوب می تواند تک فاز یا سه فاز باشد که برای آن مقادیر لحظه ای جریان و ولتاژ بر اساس قانون هارمونیک متفاوت است.

ویژگی های اصلیجریان متناوب - مقدار و فرکانس ولتاژ موثر.

توجه داشته باشید، همانطور که در نمودار سمت چپ برای جریان تک فازجهت و مقدار ولتاژ با انتقال به صفر در یک بازه زمانی T تغییر می کند و در نمودار دوم برای جریان سه فازیک سوم پریود از سه سینوسی جبران می شود. در نمودار سمت راست، فاز 1 با حرف "a" و مرحله دوم با حرف "b" نشان داده شده است. معروف است که سوکت خانه 220 ولت دارد. اما تعداد کمی از مردم می دانند که چیست مقدار معتبرولتاژ متناوب، اما دامنه یا حداکثر مقدارریشه دو بزرگتر خواهد بود، یعنی برابر با 311 ولت خواهد بود.

بنابراین، اگر برای جریان مستقیم، مقدار و جهت ولتاژ در طول زمان تغییر نکند، برای جریان متناوب جریان-ولتاژبه طور مداوم در قدر و جهت تغییر می کند (گراف زیر صفر جهت مخالف است).

و بنابراین ما آمدیم به مفهوم فرکانسنسبت تعداد سیکل های کامل (دوره ها) به واحد زمان تغییر دوره ای جریان الکتریکی است. بر حسب هرتز اندازه گیری شد. در اینجا و در اروپا فرکانس 50 هرتز است، در ایالات متحده آمریکا 60 هرتز است.

فرکانس 50 هرتز به چه معناست؟یعنی جریان متناوب ما در هر ثانیه 50 بار جهت خود را به سمت مخالف و عقب (قطعه T- در نمودار) تغییر می دهد!

منابع AC هستندتمام پریزهای خانه و هر چیزی که مستقیماً با سیم یا کابل به تابلو برق متصل است. بسیاری از مردم این سوال را دارند: چرا جریان مستقیم در پریز وجود ندارد؟ پاسخ ساده است. در شبکه های جریان متناوب، مقادیر ولتاژ تا سطح مورد نیازاستفاده از ترانسفورماتور در هر حجمی ولتاژ باید افزایش یابد تا بتوان الکتریسیته را در فواصل طولانی با کمترین تلفات به داخل انتقال داد مقیاس صنعتی.
از نیروگاه، جایی که ژنراتورهای برق قدرتمند وجود دارد، ولتاژ 330000-220000 بیرون می آید، سپس نزدیک خانه ما در پست ترانسفورماتوراز مقدار 10000 ولت به ولتاژ سه فاز 380 ولت تبدیل می شود که به آپارتمان می آید و ولتاژ تک فاز به آپارتمان ما می آید زیرا ولتاژ بین آنها 220 ولت است و بین فازهای مخالف در تابلو برق آن 380 ولت است.

و یکی دیگر از مزایای مهم ولتاژ متناوب این است که موتورهای الکتریکی ناهمزمانموتورهای AC از نظر ساختاری ساده تر هستند و بسیار مطمئن تر از موتورهای DC کار می کنند.

چگونه جریان متناوب را ثابت کنیم

برای مصرف کنندگانی که با جریان مستقیم کار می کنند، جریان متناوب با استفاده از یکسو کننده ها تبدیل می شود.

مبدل DC به AC

اگر مشکلی برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم وجود ندارد، پس تبدیل معکوسهمه چیز بسیار پیچیده تر است در خانه برای این اینورتر استفاده می شود- این یک ژنراتور است ولتاژ دوره ایاز یک شکل ثابت و نزدیک به سینوسی.

و . قبل از بررسی دقیق این اصطلاحات، باید به خاطر داشته باشیم که مفهوم جریان الکتریکی عبارت است از حرکت منظم ذرات دارای بارهای الکتریکی. اگر الکترون ها دائماً در یک جهت حرکت کنند، جریان را ثابت می نامند. اما وقتی الکترون ها در یک جهت در یک لحظه از زمان حرکت می کنند و در لحظه ای دیگر در جهت دیگری حرکت می کنند، این حرکت منظم ذرات باردار است که بدون توقف حرکت می کنند. این جریان متناوب نامیده می شود. تفاوت قابل توجه بین آنها این است که مقادیر ثابت "+" و "-" همیشه در یک مکان خاص هستند.

ولتاژ ثابت چیست؟

نمونه ای از ولتاژ DC است باتری معمولی. روی بدنه هر باتری نمادهای "+" و "-" وجود دارد. این نشان می دهد که در جریان ثابت، این مقادیر مکان ثابتی دارند. برعکس، برای یک متغیر، مقادیر "+" و "-" در فواصل کوتاه مشخص تغییر می کنند. بنابراین، نامگذاری برای جریان مستقیم به صورت یک خط مستقیم و نامگذاری برای جریان متناوب به صورت یک خط موجی استفاده می شود.

تفاوت بین جریان مستقیم و جریان متناوب

اکثر دستگاه‌هایی که از جریان مستقیم استفاده می‌کنند اجازه نمی‌دهند هنگام اتصال منبع برق، مخاطبین با هم مخلوط شوند، زیرا در این حالت ممکن است دستگاه به سادگی از کار بیفتد. با متغیر این اتفاق نمی افتد. اگر دوشاخه را در دو طرف وارد پریز کنید، دستگاه همچنان کار می کند. علاوه بر این، چیزی به نام فرکانس جریان متناوب وجود دارد. این نشان می دهد که چند بار در طول یک ثانیه "منهای" و "بعلاوه" تعویض می شوند. به عنوان مثال، فرکانس 50 هرتز به این معنی است که قطبیت ولتاژ 50 بار در ثانیه تغییر می کند.

نمودارهای ارائه شده تغییر ولتاژ را در مقاطع مختلف زمانی نشان می دهند. نمودار سمت چپ، به عنوان مثال، ولتاژ در تماس های یک لامپ چراغ قوه را نشان می دهد. در بازه زمانی از "0" تا "a" به هیچ وجه ولتاژ وجود ندارد، زیرا چراغ قوه خاموش است. در نقطه زمانی "a" ولتاژ U1 ظاهر می شود، که در بازه زمانی "a" - "b" با روشن شدن چراغ قوه تغییر نمی کند. هنگامی که چراغ قوه را در زمان "b" خاموش می کنید، ولتاژ دوباره افزایش می یابد برابر با صفر.

در نمودار ولتاژ متناوب، به وضوح می توانید ببینید که ولتاژ در نقاط مختلف یا به حداکثر افزایش می یابد، سپس برابر با صفر می شود یا به حداقل می رسد. این حرکت به طور یکنواخت و در فواصل زمانی معین انجام می شود و تا خاموش شدن چراغ ها تکرار می شود.

در برق دو نوع جریان وجود دارد - مستقیم و متناوب. دستگاه ها همچنین به یک یا آن نوع جریان برای تغذیه آنها نیاز دارند. امکان عملکرد آنها و گاهی اوقات یکپارچگی آنها پس از اتصال به منبع تغذیه نادرست به این بستگی دارد. ما در این مقاله به شما خواهیم گفت که چگونه جریان متناوب با جریان مستقیم متفاوت است و به ساده ترین کلمات پاسخی کوتاه می دهیم.

تعریف

جریان الکتریکی حرکت جهتی ذرات باردار است. این تعریف کتاب درسی فیزیک است. به زبان سادهمی توان آن را ترجمه کرد تا اجزای آن همیشه جهتی داشته باشند. در واقع این جهت در گفتگوی امروز تعیین کننده است.

جریان متناوب (AC) با جریان مستقیم (DC) تفاوت دارد، زیرا الکترون های دومی (حامل بار) همیشه در یک جهت حرکت می کنند. بر این اساس، تفاوت بین جریان متناوب این است که جهت حرکت و قدرت آن به زمان بستگی دارد. به عنوان مثال، در یک سوکت، جهت و مقدار ولتاژ، به ترتیب جریان، طبق یک قانون سینوسی با فرکانس 50 هرتز تغییر می کند (قطب بین سیم ها 50 بار در ثانیه تغییر می کند).

برای برقکارها، به اصطلاح، این را در یک نمودار نشان می دهیم که در آن محور عمودی قطبیت و ولتاژ را نشان می دهد و محور افقی زمان را نشان می دهد:

خط قرمز نشان می دهد فشار ثابت، در طول زمان بدون تغییر باقی می ماند، با این تفاوت که در طول کموتاسیون تغییر می کند بار قدرتمندیا اتصال کوتاه امواج سبز جریان سینوسی را نشان می دهند. می بینید که برخلاف جریان مستقیم که در آن الکترون ها همیشه از منفی به مثبت جریان دارند و جهت حرکت جریان الکتریکی از مثبت به منفی انتخاب می شود، در یک جهت یا جهت دیگر جریان دارد.

به بیان ساده، تفاوت این دو مثال در این است که مثبت و منفی ثابت همیشه روی یک سیم هستند. اگر در مورد متناوب صحبت کنیم، در منبع تغذیه از مفاهیم فاز و صفر استفاده می شود. اگر به صورت قیاسی با یک ثابت نگاه کنیم، فاز و صفر مثبت و منفی هستند، فقط قطبیت 50 بار در ثانیه تغییر می کند (در ایالات متحده آمریکا و تعدادی از کشورها 60 بار در ثانیه و در هواپیما بیش از 400 بار). ).

اصل و نسب

تفاوت بین AC و DC در منشا آنها نهفته است. جریان مستقیم را می توان از سلول های گالوانیکی مانند باتری ها و آکومولاتورها به دست آورد.

همچنین می توان آن را با استفاده از دینام به دست آورد - این نام قدیمیژنراتور DC. به هر حال، با کمک آنها، انرژی برای اولین شبکه های الکتریکی تولید شد. ما در مقاله ای در مورد این موضوع، در یادداشت هایی درباره جنگ ایده ها بین تسلا و ادیسون صحبت کردیم. بعدها این نام به ژنراتورهای کوچکی که برای روشن کردن چراغ‌های جلو دوچرخه استفاده می‌شدند.

جریان متناوب نیز با استفاده از ژنراتورها که امروزه عمدتاً سه فاز هستند تولید می شود.

همچنین، هر دو ولتاژ را می توان با استفاده از مبدل های نیمه هادی و یکسو کننده ها به دست آورد. بنابراین می توانید جریان متناوب را تصحیح کنید یا با تبدیل جریان مستقیم همان را دریافت کنید.

فرمول های محاسبه جریان مستقیم

تفاوت بین متغیر و ثابت نیز فرمول هایی برای محاسبه فرآیندهای رخ داده در مدار است. بنابراین مقاومت برای یک بخش از مدار یا برای یک مدار کامل محاسبه می شود:

E=I/(R+r)

محاسبه قدرت نیز آسان است:

فرمول های محاسبه جریان متناوب

در محاسبات مدارهای جریان متناوب، تفاوت در فرمول ها به دلیل تفاوت در فرآیندهای رخ داده در خازن ها و اندوکتانس ها است. سپس فرمول قانون اهم برای مقاومت فعال خواهد بود.