Curentul electric constant este mișcarea particulelor încărcate într-o anumită direcție. Adică, stresul sau forța sa (cantitățile care caracterizează) au același sens și direcție. Acesta este modul în care curentul continuu diferă de curentul alternativ. Dar să privim totul în ordine.
Istoria apariției și a „războiului curentelor”
Curentul continuu se numea galvanic datorită faptului că a fost descoperit ca urmare a unei reacții galvanice. a încercat să o transmită prin linii electrice de transport. La acea vreme, existau dispute serioase între oamenii de știință pe această problemă. Au primit chiar și numele de „război al curenților”. S-a decis chestiunea alegerii ca principală, variabilă sau constantă. „Lupta” a fost câștigată printr-o formă alternativă, întrucât cea permanentă suferă pierderi semnificative, fiind transmisă la distanță. Dar transformarea formei alternative nu este dificilă, așa diferă curentul continuu de curentul alternativ. Prin urmare, acesta din urmă este ușor de transmis chiar și la distanțe mari.
Surse de curent electric continuu
Bateriile sau alte dispozitive pot servi drept sursă, acolo unde apare printr-o reacție chimică.
Acestea sunt generatoare, unde se obține drept rezultat, iar după aceea se redresează pe cheltuiala colectorului.
Aplicație
În diferite dispozitive, curentul continuu este folosit destul de des. De exemplu, multe aparate electrocasnice, încărcătoare și generatoare auto funcționează cu el. Orice aparat portabil este alimentat de o sursă care produce o vedere permanentă.
Este folosit comercial în motoare și baterii. Și în unele țări, acestea sunt echipate cu linii electrice de înaltă tensiune.
În medicină, procedurile de sănătate sunt efectuate folosind curent electric continuu.
Pe calea ferată (pentru transport) se folosesc atât tipurile variabile, cât și cele permanente.
Curent alternativ
Cel mai adesea, însă, este folosit. Aici valoarea medie a forței și a tensiunii pentru o anumită perioadă este egală cu zero. În mărime și direcție, este în continuă schimbare și cu intervale egale de timp.
Pentru inducerea curentului alternativ se folosesc generatoare în care, în timpul inducției electromagnetice, se produce acest lucru.Acest lucru se realizează cu ajutorul unui magnet care se rotește într-un cilindru (rotor) și a unui stator realizat sub formă de miez fix cu înfășurare.
Curentul alternativ este utilizat în radio, televiziune, telefonie și multe alte sisteme datorită faptului că tensiunea și puterea acestuia pot fi convertite fără pierderi de energie.
Este utilizat pe scară largă în industrie, precum și în scopuri de iluminat.
Poate fi monofazat și multifazat.
Care se modifică conform legii sinusoidale, este monofazată. Se schimbă într-o anumită perioadă de timp (perioada) în magnitudine și direcție. Frecvența AC este numărul de cicluri pe secundă.
În al doilea caz, cea mai răspândită este varianta trifazată. Acesta este un sistem de trei circuite electrice care au aceeași frecvență și EMF, defazate cu 120 de grade. Este folosit pentru a alimenta motoare electrice, cuptoare, corpuri de iluminat.
Omenirea îi datorează marelui om de știință Nikola Tesla multe evoluții în domeniul electricității și al aplicării lor practice, precum și impactul asupra curentului alternativ de înaltă frecvență. Până acum, nu sunt cunoscute toate lucrările sale, lăsate posterității.
Cum diferă curentul continuu de curentul alternativ și care este calea acestuia de la sursă la consumator?
Deci, un curent alternativ se numește curent care se poate schimba în direcție și magnitudine pentru un anumit timp. Parametrii cărora li se acordă atenție sunt frecvența și tensiunea. În Rusia, în rețelele electrice de uz casnic, curentul alternativ este furnizat cu o tensiune de 220 V și o frecvență de 50 Hz. Frecvența unui curent alternativ este numărul de schimbări ale direcției particulelor cu o anumită sarcină pe secundă. Rezultă că la 50 Hz își schimbă direcția de cincizeci de ori, în ce fel diferă curentul continuu de cel alternativ.
Sursa sa o constituie prizele la care aparatele electrocasnice sunt conectate la diferite tensiuni.
Curentul alternativ își începe mișcarea din centralele electrice, unde există generatoare puternice, de unde iese cu o tensiune de 220 până la 330 kV. Apoi intră în care sunt situate lângă case, afaceri și alte structuri.
În stație, curentul circulă sub o tensiune de 10 kV. Acolo este transformat într-o tensiune trifazată de 380 V. Uneori, cu un astfel de indicator, curentul merge direct la obiecte (unde este organizată producția puternică). Dar practic este redus la 220 V.
Transformare
Este clar că primim curent alternativ în prize. Dar adesea aparatele electrice au nevoie de o privire constantă. În acest scop, se folosesc redresoare speciale. Procesul constă din următorii pași:
- conectarea unei punți cu patru diode cu puterea necesară;
- conectarea unui filtru sau condensator la ieșirea de pe punte;
- conectarea stabilizatorilor de tensiune pentru a reduce ondulația.
Conversia poate avea loc atât de la AC la DC, cât și invers. Dar acest din urmă caz va fi mult mai dificil de implementat. Veți avea nevoie de invertoare, care, printre altele, nu sunt deloc ieftine.
În ciuda faptului că electricitatea a intrat ferm în viața noastră, majoritatea covârșitoare a utilizatorilor acestei binecuvântări a civilizației nu au nici măcar o înțelegere superficială a ceea ce este curentul, cu atât mai puțin care este diferența dintre curentul continuu și curentul alternativ, care este diferența. între ele și ce curent este în general... Primul care a fost electrocutat a fost Alessandro Volta, după care și-a dedicat toată viața acestui subiect. Haideți și vom acorda atenție acestui subiect pentru a avea o idee generală despre natura electricității.
De unde vine curentul și de ce este diferit?
Vom încerca să evităm fizica complicată și vom folosi metoda analogiilor și simplificărilor pentru a lua în considerare această problemă. Dar înainte de asta, să ne amintim de vechea anecdotă despre examen, când un student cinstit a scos un bilet „Ce este curentul electric”.
Scuze domnule profesor, mă pregăteam, dar am uitat – a răspuns studentul cinstit. - Cum ai putut! L-a mustrat profesorul, tu ești singura persoană de pe Pământ care știa asta! (cu)
Aceasta este o glumă, desigur, dar există o cantitate imensă de adevăr în ea. Prin urmare, nu vom căuta lauri Nobel, ci doar să ne dăm seama, curent alternativ și curent continuu, care este diferența și ceea ce este considerat a fi surse de curent.
Ca bază, vom lua ipoteza că curentul nu este mișcarea particulelor (deși mișcarea particulelor încărcate transferă și sarcină și, prin urmare, creează curenți), ci mișcarea (transferul) excesului de sarcină în conductor dintr-un punct. de sarcină mare (potenţială) până la un punct de sarcină mai mică. O analogie este un rezervor, apa tinde întotdeauna să ocupe un nivel (egalizare potențiale). Dacă deschideți o gaură în baraj, apa va începe să curgă în jos, va apărea un curent continuu. Cu cât gaura este mai mare, cu atât va curge mai multă apă, curentul va crește, la fel și puterea și cantitatea de muncă pe care o poate efectua acest curent. Dacă nu este controlată, apa va distruge barajul și va crea imediat o câmpie inundabilă cu o suprafață plană. Acesta este un potenţial scurtcircuit de egalizare cu daune mari.
Astfel, într-o sursă apare un curent continuu (de regulă, din cauza reacțiilor chimice), în care apare o diferență de potențial în două puncte. Mișcarea sarcinii de la o valoare „+” mai mare la un „-” mai mic egalizează potențialul în timp ce reacția chimică durează. Rezultatul întregului potențial de egalizare, știm - „bateria satului”. De aici și înțelegerea de ce Tensiunea DC și AC diferă semnificativ în stabilitatea caracteristicilor... Bateria (bateria reîncărcabilă) consumă energie, astfel încât tensiunea DC va scădea în timp. Pentru a-l menține la același nivel, se folosesc convertoare suplimentare. Inițial, omenirii a luat mult timp să decidă cum diferă curentul continuu de curentul alternativ pentru utilizarea pe scară largă, așa-numitul. „Războiul curenților”. S-a încheiat cu victoria curentului alternativ, nu numai pentru că au existat mai puține pierderi de transmisie la distanță, dar și generarea de curent continuu din curent alternativ s-a dovedit a fi mai ușoară. Evident, curentul continuu obtinut in acest fel (fara sursa consumabila) are caracteristici mult mai stabile. De fapt, în acest caz, tensiunea alternativă și continuă sunt conectate rigid, iar în timp depind doar de generarea energiei și de cantitatea de consum.
Astfel, curentul continuu prin natura sa este apariția unei sarcini neuniforme în volum (reacție chimică), care poate fi redistribuită folosind fire, conectând un punct de sarcină mare și scăzută (potențial).
Să ne oprim asupra acestei definiții, așa cum este general acceptată. Toți ceilalți curenți de curent continuu (nu bateriile și acumulatorii) sunt derivați de la o sursă de curent alternativ. De exemplu, în această imagine, linia ondulată albastră este curentul nostru continuu, ca rezultat al conversiei curentului alternativ. 
Acordați atenție comentariilor la imagine, „un număr mare de circuite și plăci colectoare”. Dacă convertorul este diferit, imaginea va fi diferită. 
Același curent de linie albastră este aproape constant, dar pulsatoriu, să ne amintim acest cuvânt. Aici, apropo, curentul continuu pur este linia roșie.
Relația dintre magnetism și electricitate
Acum să vedem cum diferă curentul alternativ de curentul continuu, care depinde de material. Cel mai important lucru - generarea curentului alternativ nu depinde de reacţiile din material... Lucrând cu galvanic (curent continuu), s-a constatat rapid că conductorii sunt atrași unul de celălalt precum magneții. Consecința a fost descoperirea că un câmp magnetic, în anumite condiții, generează un curent electric. Adică, magnetismul și electricitatea s-au dovedit a fi un fenomen interconectat cu o transformare inversă. Un magnet ar putea da curent unui conductor, iar un conductor cu curent ar putea fi un magnet. Această imagine prezintă o simulare a experimentelor lui Faraday, care, de fapt, a descoperit acest fenomen. 
Acum analogia pentru curent alternativ. Magnetul va fi forța de atracție, iar generatorul de curent va fi o clepsidră cu apă. Pe o jumătate a ceasului vom scrie „sus”, pe cealaltă „jos”. Întoarcem ceasul și vedem cum apa curge „în jos”, când toată apa a trecut, o întoarcem din nou și apa noastră curge „în sus”. În ciuda faptului că avem curent disponibil, acesta își schimbă direcția de două ori pe ciclu complet. Din punct de vedere științific, va arăta astfel: frecvența curentului depinde de frecvența de rotație a generatorului într-un câmp magnetic. În anumite condiții, obținem o sinusoidă pură, sau doar un curent alternativ cu amplitudini diferite.
Din nou! Acest lucru este foarte important pentru a înțelege modul în care DC față de AC este diferit. În ambele analogii, apa curge în jos. Dar în cazul curentului continuu, rezervorul se va goli mai devreme sau mai târziu, iar pentru curent alternativ, ceasul va turna apă foarte mult timp, este într-un volum închis. Dar în același timp, în ambele cazuri, apa curge la vale. Adevărat, în cazul curentului alternativ, acesta curge jumătate din timp în jos, dar în sus. Cu alte cuvinte, direcția de mișcare a curentului alternativ este o valoare algebrică, adică „+” și „-” sunt locuri în schimbare constantă, în timp ce direcția de mișcare a curentului rămâne neschimbată. Încercați să reflectați și să înțelegeți această diferență. Cât de la modă e să spui pe net: „Ai înțeles asta, acum știi totul”.
Care este motivul pentru marea varietate de curenti
Dacă înțelegem care este diferența dintre curenții continui și cei alternativi, apare o întrebare firească - de ce sunt atât de mulți dintre ei, curenți? Am alege un curent ca standard și totul ar fi la fel.
Dar, așa cum se spune, „nu toți curenții sunt la fel de utili”, apropo, să ne gândim care curent este mai periculos: direct sau alternativ, dacă ne-am imagina aproximativ nu natura curentului, ci mai degrabă caracteristicile sale. Omul este un colodiu care conduce bine electricitatea. Un set de elemente diferite în apă (suntem 70% apă, dacă nu știe cineva). Dacă unui astfel de colodiu se aplică o tensiune - un șoc electric, atunci particulele din interiorul nostru vor începe să transfere sarcina. Așa cum ar trebui să fie de la un punct cu potențial ridicat la un punct cu potențial scăzut. Cel mai periculos lucru este să stai pe pământ, care este în general un punct cu potențial infinit zero. Cu alte cuvinte, vom transfera tot curentul la sol, adică diferența de sarcini. Deci, cu o direcție constantă de mișcare a sarcinii, procesul de egalizare a potențialului în corpul nostru are loc fără probleme. Trecem apa prin noi ca nisipul. Și putem „absorbi” în siguranță multă apă. Cu curent alternativ, imaginea este puțin diferită - toate particulele noastre vor „trage” ici și colo. Nisipul nu va putea trece apa calm, iar intregul va fi agitat. Prin urmare, răspunsul la întrebarea care curent este mai periculos decât un răspuns constant sau alternativ este fără echivoc - alternativ. Pentru referință, pragul de 300mA DC care pune viața în pericol. Pentru curentul alternativ, aceste valori depind de frecvență și încep de la 35mA. La un curent de 50 hertzi 100mA. De acord, o diferență de 3-10 ori în sine răspunde la întrebarea: care este mai periculos? Dar acesta nu este argumentul principal în alegerea standardului actual. Să punem în ordine tot ce se ține cont atunci când alegem tipul de curent:
- Livrare curentă la distanță lungă... Aproape tot curentul continuu se va pierde;
- Conversie în circuite electrice diferite cu un nivel de consum nedefinit. Pentru curent continuu, este practic imposibil de rezolvat problema;
- Menținerea unei tensiuni constante pentru AC este cu două ordine de mărime mai ieftină decât pentru DC;
- Transformarea energiei electrice în forță mecanică este mult mai ieftină în motoarele și mașinile cu curent alternativ. Astfel de motoare au dezavantajele lor și în unele zone nu pot înlocui motoarele de curent continuu;
- Prin urmare, pentru utilizare în masă, curentul continuu are un avantaj - este mai sigur pentru oameni.
De aici compromisul rezonabil pe care l-a ales omenirea. Nu doar un fel de curent, ci întregul set de transformări disponibile de la generare, livrare către consumator, distribuție și utilizare. Nu le vom enumera pe toate, dar luăm în considerare răspunsul principal la întrebarea articolului, „cum diferă curentul continuu de curentul alternativ” într-un singur cuvânt - caracteristici. Acesta este probabil cel mai corect răspuns pentru orice scop casnic. Și pentru a înțelege standardele, ne propunem să luăm în considerare principalele caracteristici ale acestor curenți.
Principalele caracteristici ale curenților folosiți astăzi
Dacă pentru curentul continuu din momentul deschiderii caracteristicile au rămas în general neschimbate, atunci cu curenții alternativi totul este mult mai complicat. Priviți această imagine - un model de flux de curent într-un sistem trifazat de la generare până la consum 
Din punctul nostru de vedere, este un model foarte vizual, pe care se vede clar cum se filmează o fază, două sau trei. În același timp, puteți vedea cum ajunge el la consumator.
Ca urmare, avem un lanț de generație, tensiune alternativă și continuă (curenți) la stadiul de consumator. În consecință, cu cât mai departe de consumator, cu atât curenții și tensiunile sunt mai mari. De fapt, la priza noastră, cel mai simplu și mai slab este un curent alternativ monofazat, 220V cu o frecvență fixă de 50 Hz. Doar o creștere a frecvenței este capabilă să facă curentul de înaltă frecvență la această tensiune. Cel mai simplu exemplu este în bucătărie. Imprimarea cu microunde transformă un curent simplu într-unul de înaltă frecvență, care de fapt ajută la gătit. Apropo, să răspundem la întrebarea despre puterea microundelor - acesta este cât de mult curent „normal” transformă în curenți de înaltă frecvență.
Merită să ne amintim că orice conversie a curenților nu vine degeaba. Pentru a obține curent alternativ, trebuie să rotiți arborele cu ceva. Pentru a obține un curent constant din el, trebuie să disipați o parte din energie sub formă de căldură. Chiar și curenții de transmisie a energiei trebuie să fie disipați sub formă de căldură atunci când sunt livrați în apartament cu ajutorul unui transformator. Adică, orice modificare a parametrilor actuali este însoțită de pierderi. Și, desigur, pierderile sunt însoțite de livrarea de curent către consumator. Această cunoaștere aparent teoretică ne permite să înțelegem de unde provin plățile noastre excedentare pentru energie, eliminând jumătate dintre întrebări, de ce există 100 de ruble pe tejghea și 115 în chitanță.
Să revenim la curente. Am menționat totul și chiar știm cum diferă curentul continuu de cel alternativ, așa că să ne amintim ce curenți există în general.
- DC, sursa este fizica reacțiilor chimice cu o modificare a sarcinii, se poate obține prin conversia unui curent alternativ. Varietate - curent de impuls, care își modifică parametrii într-o gamă largă, dar nu schimbă direcția de mișcare.
- Curent alternativ... Poate fi monofazat, bifazat sau trifazat. Frecvență standard sau înaltă. O astfel de clasificare simplă este suficientă.
Concluzie sau fiecare curent are propriul său dispozitiv
Fotografia arată un generator de curent la CHE Sayano-Shushenskaya. Și în această fotografie este locul instalării sale. 
Și acesta este un bec obișnuit. 
Nu este frapantă diferența de amploare, deși primul a fost creat, inclusiv pentru munca celui de-al doilea? Dacă te gândești la acest articol, devine clar că, cu cât dispozitivul este mai aproape de o persoană, cu atât mai des se folosește curent continuu. Cu excepția motoarelor de curent continuu și a aplicațiilor industriale, acesta este într-adevăr un standard bazat tocmai pe faptul că am aflat care curent este mai periculos decât curentul continuu sau curentul alternativ. Caracteristicile curenților de uz casnic se bazează pe același principiu, deoarece curentul alternativ 220V 50Hz este un compromis între pericol și pierdere. Prețul compromisului este automatele de protecție: de la siguranță la RCD. Îndepărtându-ne de o persoană, ne aflăm în zona caracteristicilor tranzitorii, unde atât curenții, cât și tensiunile sunt mai mari și unde pericolul pentru oameni nu este luat în considerare, dar se acordă atenție măsurilor de siguranță - zona de utilizare industrială a actual. Cel mai îndepărtat de oameni, chiar și în industrie, este transmiterea și generarea energiei. Un simplu muritor nu are ce face aici - aceasta este zona profesioniștilor și specialiștilor care știu să gestioneze această putere. Dar chiar și cu utilizarea energiei electrice de uz casnic și, desigur, atunci când lucrați cu un electrician, înțelegerea elementelor de bază ale naturii curenților nu va fi niciodată de prisos.
Care este diferența dintre AC și DC
Conceptul general de curent electric poate fi exprimat ca mișcarea diferitelor particule încărcate (electroni, ioni) într-o anumită direcție. Și valoarea sa este caracterizată de numărul de particule încărcate care au trecut prin conductor pentru o anumită perioadă de timp.
Dacă cantitatea de particule încărcate într-un coulomb trece printr-o anumită secțiune a conductorului într-un timp de 1 secundă, atunci putem vorbi despre puterea curentului de 1 amper care curge prin conductor. Astfel, se determină numărul de amperi sau puterea curentului. Acesta este un concept general de curent. Acum să ne uităm la conceptul de curent alternativ și continuu și diferența lor.
Curentul electric constant, prin definiție, este un curent care circulă într-o singură direcție și nu îl modifică în timp. Curentul alternativ se caracterizează prin faptul că își schimbă direcția și magnitudinea în timp. Dacă curentul continuu este afișat grafic ca o linie dreaptă, atunci curentul alternativ trece prin conductor conform legii sinusoidale și este afișat grafic ca o sinusoidă.
Deoarece curentul alternativ se modifică conform legii sinusoidale, acesta are parametri precum perioada unui ciclu complet, al cărui timp este notat cu litera T. Frecvența curentului alternativ este inversă perioadei ciclului complet. Frecvența curentului alternativ se exprimă în numărul de perioade complete într-o anumită perioadă de timp (1 sec).
Există 50 de astfel de perioade în rețeaua noastră de curent alternativ, ceea ce corespunde unei frecvențe de 50 Hz. F = 1 / T, unde perioada pentru 50 Hz este de 0,02 sec. F = 1 / 0,02 = 50 Hz. Curentul alternativ este indicat prin literele engleze AC și semnul „~”. Curentul continuu are o desemnare DC și un semn „-”. În plus, curentul alternativ poate fi monofazat sau multifazat. Se folosește în principal o rețea trifazată.
De ce există o tensiune alternativă în rețea, și nu una constantă?
Curentul alternativ are multe avantaje față de curentul continuu. Pierderi reduse în transmiterea curentului alternativ în liniile electrice (TL) comparativ cu curentul continuu. Alternatoarele sunt simple și ieftine. La transmiterea pe distanțe mari prin liniile electrice, tensiunea înaltă atinge 330 de mii de volți cu un curent minim.
Cu cât este mai puțin curent în linia de transmisie, cu atât mai puține pierderi. Transmisia pe distanțe lungi de curent continuu va duce la pierderi considerabile. De asemenea, alternatoarele de înaltă tensiune sunt mult mai simple și mai ieftine. Este ușor să obțineți o tensiune mai mică de la tensiunea AC prin transformatoare simple.
De asemenea, este mult mai ieftin să obțineți tensiune continuă din tensiune alternativă decât, dimpotrivă, să folosiți convertoare scumpe de tensiune continuă la tensiune alternativă. Astfel de convertoare au eficiență scăzută și pierderi mari. Conversia dublă este utilizată de-a lungul căii de transmisie AC.
În primul rând, primește 220 - 330 Kv de la generator și este transmis pe distanțe mari la transformatoare care scad tensiunea înaltă la 10 KV, iar apoi merg substații care scad tensiunea înaltă la 380 V. Din aceste substații, electricitatea este deviată către consumatori si intra in case si tablouri electrice bloc de locuinte.
Trei faze ale curentului trifazat deplasate cu 120 de grade
Pentru o tensiune monofazată, un sinusoid este caracteristic, iar pentru o tensiune trifazată, trei sinusoide sunt compensate cu 120 de grade unul față de celălalt. O rețea trifazată are și avantajele sale față de rețelele monofazate. Aceasta este o dimensiune mai mică a transformatoarelor, motoarele electrice sunt, de asemenea, structural mai mici.
Este posibil să se schimbe sensul de rotație al rotorului motorului cu inducție. Într-o rețea trifazată, se pot obține 2 tensiuni - acestea sunt 380 V și 220 V, care sunt folosite pentru a modifica puterea motorului și a regla temperatura elementelor de încălzire. Folosind o tensiune trifazată în iluminare, puteți elimina pâlpâirea lămpilor fluorescente, pentru care acestea sunt conectate la diferite faze.
Curentul continuu este utilizat în electronică și în toate aparatele de uz casnic, deoarece este ușor convertit din curent variabil prin împărțirea acestuia pe un transformator la valoarea dorită și îndreptarea ulterioară. Sursa de curent constant sunt acumulatorii, bateriile, generatoarele de curent constant, panourile LED. După cum puteți vedea, diferența de curent alternativ și continuu este considerabilă. Acum am învățat - De ce curge AC în priza noastră și nu DC?
Acum este imposibil să ne imaginăm civilizația umană fără electricitate. Televizoare, computere, frigidere, uscătoare de păr, mașini de spălat - toate aparatele de uz casnic funcționează pe el. Ca să nu mai vorbim de industrie și de marile corporații. Principala sursă de energie pentru receptoarele electrice este curentul alternativ. Și ce e? Care sunt parametrii și caracteristicile ei? Care este diferența dintre curentul continuu și curentul alternativ? Puțini oameni știu răspunsurile la aceste întrebări.
Variabil versus constant
La sfârșitul secolului al XIX-lea, datorită descoperirilor din domeniul electromagnetismului, a apărut o controversă asupra curentului care era cel mai bine folosit pentru a satisface nevoile umane. Cum a început totul? Thomas Edison și-a fondat compania în 1878, care în viitor a devenit faimosul General Electric. Compania s-a îmbogățit rapid și a câștigat încrederea investitorilor și a cetățenilor obișnuiți ai Statelor Unite ale Americii, deoarece în toată țara au fost construite câteva sute de centrale electrice de curent continuu. Meritul lui Edison constă în inventarea sistemului cu trei fire. Curentul continuu a funcționat remarcabil de bine cu primele motoare electrice și lămpi cu incandescență. Aceștia erau de fapt singurii receptori de energie la acea vreme. Contorul, care a fost inventat și de Edison, funcționa exclusiv pe curent continuu. Cu toate acestea, în opoziție cu compania în creștere a lui Edison, s-au prezentat corporații competitive și inventatori, care au vrut să opună curentul continuu curentului alternativ.
Dezavantajele inventiei lui Edison
George Westinghouse, inginer și om de afaceri, a observat o verigă slabă în brevetul lui Edison - o pierdere uriașă în dirijori. Cu toate acestea, el nu a reușit să dezvolte un design care ar putea concura cu această invenție. Care este dezavantajul curentului DC Edison? Problema principală este transmiterea energiei electrice pe distanțe. Și deoarece odată cu creșterea acesteia crește și rezistența conductorilor, aceasta înseamnă că și pierderile de putere vor crește. Pentru a scădea acest nivel, este necesar fie creșterea tensiunii, ceea ce va duce la o scădere a puterii curentului în sine, fie îngroșarea firului (adică reducerea rezistenței conductorului). Nu exista nicio modalitate de a crește în mod eficient tensiunea de curent continuu în acel moment, așa că centralele electrice ale lui Edison au menținut tensiunea aproape de două sute de volți. Din păcate, fluxurile de energie transmise în acest mod nu au putut satisface nevoile întreprinderilor industriale. Curentul continuu nu putea garanta generarea de energie electrică consumatorilor puternici care se aflau la o distanță considerabilă de centrală. Și era prea scump să măresc grosimea firelor sau să construiești mai multe stații.
AC versus DC
Datorită transformatorului dezvoltat în 1876 de inginerul Pavel Yablochkov, schimbarea tensiunii curentului alternativ a fost foarte simplă, ceea ce a făcut posibilă transmiterea acestuia pe sute și mii de kilometri. Cu toate acestea, la acea vreme nu existau motoare care să funcționeze pe curent alternativ. În consecință, nu existau stații de generare sau rețele de transport.
Invențiile lui Nikola Tesla
Avantajul neîndoielnic al permanentului nu a durat mult. Nikola Tesla, care lucrează ca inginer la firma lui Edison, și-a dat seama că curentul continuu nu poate furniza umanității electricitate. Deja în 1887, Tesla a primit simultan mai multe brevete pentru dispozitive cu curent alternativ. A început o întreagă luptă pentru sisteme mai eficiente. Principalii concurenți ai Tesla au fost Thomson și Stanley. Și în 1888, un inginer sârb a câștigat o victorie clară, care a furnizat un sistem capabil să transporte energie electrică pe distanțe de sute de mile. Tânărul inventator a fost rapid preluat de Westinghouse. Cu toate acestea, imediat a început o confruntare între companiile Edison și Westinghouse. Deja în 1891, Tesla a dezvoltat un sistem de curent alternativ trifazat, care i-a permis să câștige o licitație pentru construirea unei centrale electrice uriașe. De atunci, curentul alternativ a ocupat în mod clar poziția de lider. Permanentul a renuntat la posturile sale pe toate fronturile. Mai ales când existau redresoare capabile să transforme curentul alternativ în curent continuu, ceea ce a devenit convenabil pentru toate receptoarele.
Definirea curentului AC
Un exemplu de cel mai simplu generator
Ca sursă cea mai simplă, se folosește un cadru dreptunghiular din cupru, care este fixat pe o axă și se rotește într-un câmp magnetic folosind o curea de transmisie. Capetele acestui cadru sunt lipite pe inele colectoare de cupru, care alunecă peste perii. Magnetul creează un câmp magnetic distribuit uniform în spațiu. Densitatea liniilor de câmp magnetic este aceeași aici în orice parte. Cadrul rotativ traversează aceste linii și o forță electromotoare alternativă (EMF) este indusă pe laturile sale. La fiecare rotire, direcția EMF totală este inversată, deoarece părțile de lucru ale cadrului trec prin diferiți poli ai magnetului pe rotație. Deoarece viteza de traversare a liniilor de forță se modifică, mărimea forței electromotoare devine și ea diferită. Prin urmare, dacă rotiți uniform cadrul, atunci forța electromotoare indusă se va schimba periodic atât în direcție, cât și în mărime, poate fi măsurată folosind dispozitive externe și, ca urmare, utilizată pentru a crea curent alternativ în circuitele externe.
Sinusoidalitate
Ce este? Curentul alternativ este caracterizat grafic printr-o curbă ondulată - o sinusoidă. În consecință, EMF, curentul și tensiunea, care variază conform acestei legi, sunt numiți parametri sinusoidali. Curba este numită astfel deoarece este o imagine a unei variabile trigonometrice - sinus. Natura sinusoidală a curentului alternativ este cea mai comună în toată ingineria electrică.
Parametri și caracteristici
Curentul alternativ este un fenomen care se caracterizează prin anumiți parametri. Acestea includ amplitudinea, frecvența și perioada. Acesta din urmă (notat cu litera T) este perioada de timp în care tensiunea, curentul sau EMF completează un ciclu de schimbare completă. Cu cât rotorul generatorului se rotește mai repede, cu atât perioada va fi mai scurtă. Frecvența (f) este numărul de perioade complete de curent, tensiune sau EMF. Se măsoară în Hz (herți) și indică numărul de perioade într-o secundă. În consecință, cu cât perioada este mai lungă, cu atât frecvența este mai mică. Amplitudinea unui astfel de fenomen precum curentul alternativ se numește valoarea sa cea mai mare. Amplitudinea tensiunii, curentului sau forței electromotoare se înregistrează cu litere cu indicele „t” - U t I t, respectiv E t. Adesea, valoarea efectivă se referă la parametrii și caracteristicile curentului alternativ. Tensiunea, curentul sau EMF care acționează în circuit în fiecare moment de timp este o valoare instantanee (marcată cu litere mici - i, u, e). Cu toate acestea, este dificil de evaluat curentul alternativ, munca efectuată de acesta, căldura generată de valoarea instantanee, deoarece este în continuă schimbare. Prin urmare, se folosește unul eficient, care caracterizează puterea unui curent continuu, care eliberează la fel de multă căldură în timpul trecerii prin conductor ca și curentul alternativ.
Cu mult timp în urmă, curentul electric a fost inventat de oamenii de știință. Prima invenție a fost permanentă. Dar mai târziu, efectuând experimente în laboratorul său, Nikola Tesla a inventat curentul alternativ. Au existat și există încă multe diferențe între ele, conform cărora unul dintre ele este folosit în echipamentele de curent redus, iar celălalt are capacitatea de a parcurge diferite distanțe cu pierderi mici. Dar mult depinde de magnitudinea curenților.
Curent AC și DC: diferență și caracteristici
Diferența dintre curentul alternativ și curentul continuu poate fi înțeleasă pe baza definițiilor. Pentru a înțelege mai bine principiul de funcționare și caracteristicile, este necesar să cunoașteți următorii factori.
Principalele diferențe sunt:
- Mișcarea particulelor încărcate;
- Mod de producere.
Variabila este un curent în care particulele încărcate sunt capabile să schimbe direcția de mișcare și magnitudinea la un anumit moment. Principalii parametri ai curentului alternativ includ tensiunea și frecvența acestuia.
În prezent, rețelele electrice publice și diverse obiecte folosesc curent alternativ, cu o tensiune și o frecvență specifice. Acești parametri sunt determinați de echipamente și dispozitive.
Notă! În rețelele electrice de uz casnic se utilizează un curent de 220 volți și o frecvență de ceas de 50 Hz.
Direcția de mișcare și frecvența particulelor încărcate în curent continuu sunt neschimbate. Acest curent este utilizat pentru alimentarea cu energie de către diverse dispozitive de uz casnic, cum ar fi televizoare și computere.
Datorită faptului că curentul alternativ este mai simplu și mai economic în ceea ce privește metoda de producție și transmitere pe diferite distanțe, acesta a devenit baza pentru electrificarea instalațiilor. La diferite centrale electrice se produce curent alternativ, din care, prin conductori, este alimentat consumatorului.
Curentul continuu, obținut prin conversia curentului alternativ sau prin reacții chimice (de exemplu, o baterie alcalină). Pentru conversie se folosesc transformatoare de curent.
Ce nivel de stres este acceptabil pentru o persoană: caracteristici
Pentru a ști ce valori ale curentului electric sunt permise pentru o persoană, au fost întocmite tabele corespunzătoare, care indică valorile curentului alternativ și continuu și timpul.
Parametri de expunere la curent electric:
- Forta;
- Frecvență;
- Timp;
- Umiditate relativă.
Tensiunea de atingere admisă și curentul care circulă prin corpul uman în diferite moduri ale instalațiilor electrice nu depășesc următoarele valori.
Curentul alternativ de 50 Hz, nu trebuie să fie mai mare de 2,0 volți și o putere a curentului de 0,3 mA. Un curent cu o frecvență de 400 Hz, o tensiune de 3,0 volți și o putere de curent de 0,4 mA. Curent constant cu tensiunea 8 și puterea curentului 1 mA. Expunere sigură la curent cu astfel de indicatori, până la 10 minute.
Notă! Dacă lucrările electrice sunt efectuate la temperaturi ridicate și umiditate relativă ridicată, aceste valori sunt reduse de trei ori.
În instalațiile electrice cu tensiuni de până la 100 de volți, care sunt împământate solid sau neutrul este izolat, curenții de atingere siguri sunt după cum urmează.
Curentul alternativ de 50 Hz cu tensiune de 550 până la 20 Volți și curent de la 650 până la 6 mA, curent alternativ de 400 Hz cu tensiune de la 650 până la 36 Volți și curentul continuu de la 650 până la 40 Volți, nu ar trebui să afecteze corpul uman în interval. de la 0,01 la 1 secundă.
Curentul alternativ periculos pentru oameni
Se crede că curentul electric alternativ este cel mai periculos pentru viața umană. Dar aceasta este cu condiția, dacă nu intrați în detalii. Depinde mult de diferiți cantități și factori.
Factori care influențează expunerea periculoasă:
- Durata contactului;
- Calea curentului electric;
- Curent și tensiune;
- Ce rezistență a corpului.
Conform regulilor PUE, cel mai periculos curent pentru o persoană este alternarea cu o frecvență care variază de la 50 la 500 Hz.
Este demn de remarcat faptul că, cu condiția ca puterea curentului să nu depășească 9 mA, atunci oricine poate scăpa el însuși de partea care transportă curent a instalației electrice.
Dacă această valoare este depășită, atunci pentru a scăpa de efectele curentului electric, o persoană are nevoie de ajutor puternic. Acest lucru se datorează faptului că curentul alternativ este mult mai capabil de a excita terminațiile nervoase și de a provoca crampe musculare involuntare.
De exemplu, atunci când atingeți o parte activă a dispozitivului cu interiorul palmei, spasmul muscular va strânge mai mult pumnul în timp.
De ce altfel este curentul alternativ mai periculos? Cu aceleași valori ale puterii curentului, cel alternativ are un efect de câteva ori mai puternic asupra corpului.
Deoarece curentul alternativ afectează terminațiile nervoase și mușchii, merită să înțelegem că acest lucru afectează și activitatea mușchiului inimii. Din care rezultă că la contactul cu curentul alternativ, riscul de deces crește.
Un indicator important este rezistența corpului uman. Dar cu un șoc AC la frecvențe înalte, rezistența corpului este redusă semnificativ.
Care este cantitatea de curent continuu periculoasă pentru oameni?
Periculos pentru oameni, curentul continuu poate fi și el. Desigur variabil, de zece ori mai periculos. Dar dacă luăm în considerare curenții în cantități diferite, atunci o constantă poate fi mult mai periculoasă decât una alternativă.
Impactul curentului continuu asupra unei persoane este împărțit de:
- 1 prag;
- 2 prag;
- 3 prag.
Când sunt expuse la curentul continuu al primului prag (curent tangibil), mâinile încep să tremure ușor și apare o ușoară senzație de furnicături.
Al doilea prag (neeliberarea curentului), în intervalul de la 5 la 7 mA, este cea mai mică valoare la care o persoană nu se poate elibera de conductor singură.
Acest curent nu este considerat periculos, deoarece rezistența corpului uman este mai mare decât valorile sale.
Al treilea prag (fibrilație), la valori de la 100 mA și peste, curentul afectează puternic corpul și organele interne. În acest caz, curentul, la aceste valori, poate provoca o contracție haotică a mușchiului inimii și poate duce la oprirea acestuia.
Puterea impactului este influențată de alți factori. De exemplu, pielea uscată umană are o rezistență de 10 până la 100 kOhm. Dar dacă atingerea are loc cu o suprafață umedă a pielii, atunci rezistența este redusă semnificativ.
