Rryma elektrike konstante është lëvizja e grimcave të ngarkuara në një drejtim të caktuar. Domethënë, sforcimi ose forca e tij (madhësia karakterizuese) kanë të njëjtin kuptim dhe drejtim. Kështu ndryshon rryma direkte nga rryma alternative. Por le të shohim gjithçka në rregull.

Historia e shfaqjes dhe "luftës së rrymave"

Rryma e drejtpërdrejtë quhej galvanike për faktin se ajo u zbulua si rezultat i një reaksioni galvanik. tentoi ta transmetonte përmes linjave të transmetimit elektrik. Në atë kohë, midis shkencëtarëve kishte mosmarrëveshje serioze për këtë çështje. Madje kanë marrë emrin “lufta e rrymave”. U vendos çështja e zgjedhjes si kryesore, variabël apo konstante. “Lufta” u fitua me një formë alternative, pasi ajo e përhershme pëson humbje të konsiderueshme, duke u transmetuar në distancë. Por transformimi i formës alternative nuk është i vështirë, kështu ndryshon rryma direkte nga rryma alternative. Prandaj, kjo e fundit është e lehtë për t'u transmetuar edhe në distanca të mëdha.

Burimet e rrymës elektrike të drejtpërdrejtë

Bateritë ose pajisje të tjera mund të shërbejnë si burim, ku ndodh përmes një reaksioni kimik.

Këta janë gjeneratorë, ku fitohet si rezultat, dhe pas kësaj korrigjohet me shpenzimet e kolektorit.

Aplikacion

Në pajisje të ndryshme, rryma direkte përdoret mjaft shpesh. Për shembull, shumë pajisje shtëpiake, karikues dhe gjeneratorë makinash punojnë me të. Çdo aparat portativ mundësohet nga një burim që prodhon një pamje të përhershme.

Përdoret komercialisht në motorë dhe bateri. Dhe në disa vende, ato janë të pajisura me linja të tensionit të lartë.

Në mjekësi, procedurat shëndetësore kryhen duke përdorur rrymë elektrike të drejtpërdrejtë.

Në hekurudhë (për transport), përdoren të dy llojet e ndryshueshme dhe të përhershme.

Rryma alternative

Sidoqoftë, më shpesh përdoret. Këtu vlera mesatare e forcës dhe stresit për një periudhë të caktuar është e barabartë me zero. Në madhësi dhe drejtim, ai ndryshon vazhdimisht, dhe me intervale të barabarta kohore.

Për të nxitur rrymë alternative, përdoren gjeneratorë në të cilët gjatë induksionit elektromagnetik kjo ndodh. Kjo bëhet me ndihmën e një magneti që rrotullohet në një cilindër (rotor) dhe një statori të bërë në formën e një bërthame fikse me një dredha-dredha.

Rryma alternative përdoret në radio, televizion, telefon dhe shumë sisteme të tjera për faktin se tensioni dhe fuqia e saj mund të konvertohen pa humbur energji.

Përdoret gjerësisht në industri, si dhe për qëllime ndriçimi.

Mund të jetë njëfazor dhe shumëfazor.

I cili ndryshon sipas ligjit sinusoidal, është njëfazor. Ai ndryshon gjatë një periudhe të caktuar kohore (periudhe) në madhësi dhe drejtim. Frekuenca AC është numri i cikleve për sekondë.

Në rastin e dytë, më i përhapuri është varianti trefazor. Ky është një sistem i tre qarqeve elektrike që kanë të njëjtën frekuencë dhe EMF, jashtë fazës me 120 gradë. Përdoret për të fuqizuar motorët elektrikë, furrat, pajisjet e ndriçimit.

Njerëzimi i detyrohet shumë zhvillime në fushën e energjisë elektrike dhe zbatimin e tyre praktik, si dhe ndikimin në rrymë alternative me frekuencë të lartë, shkencëtarit të madh Nikola Tesla. Deri më tani nuk njihen të gjitha veprat e tij, të lëna pasardhësve.

Si ndryshon rryma direkte nga rryma alternative dhe cila është rruga e saj nga burimi te konsumatori?

Pra, një rrymë alternative quhet një rrymë që mund të ndryshojë në drejtim dhe madhësi për një kohë të caktuar. Parametrat që i kushtohet vëmendje janë frekuenca dhe voltazhi. Në Rusi, në rrjetet elektrike shtëpiake, rryma alternative furnizohet me një tension prej 220 V dhe një frekuencë prej 50 Hz. Frekuenca e një rryme alternative është numri i ndryshimeve në drejtimin e grimcave të një ngarkese të caktuar për sekondë. Rezulton se në 50 Hz ajo ndryshon drejtimin e saj pesëdhjetë herë, në çfarë mënyre ndryshon rryma direkte nga ajo alternative.

Burimi i tij janë prizat në të cilat pajisjet shtëpiake janë të lidhura nën tensione të ndryshme.

Rryma alternative fillon lëvizjen e saj nga termocentralet, ku ka gjeneratorë të fuqishëm, prej nga del me një tension prej 220 deri në 330 kV. Më pas futet në të cilat ndodhen pranë shtëpive, bizneseve dhe strukturave të tjera.

Në nënstacion, rryma rrjedh nën një tension prej 10 kV. Atje shndërrohet në një tension trefazor prej 380 V. Ndonjëherë me një tregues të tillë, rryma shkon drejtpërdrejt në objekte (ku organizohet prodhimi i fuqishëm). Por në thelb është reduktuar në 220 V.

Transformimi

Është e qartë se ne marrim rrymë alternative në priza. Por shpesh pajisjet elektrike kanë nevojë për një vështrim të vazhdueshëm. Për këtë qëllim, përdoren ndreqës të veçantë. Procesi përbëhet nga hapat e mëposhtëm:

• lidhja e një ure me katër dioda me fuqinë e kërkuar;
• lidhja e një filtri ose kondensatori me daljen nga ura;
• lidhja e stabilizatorëve të tensionit për të reduktuar valëzimin.

Konvertimi mund të ndodhë si nga AC në DC, dhe anasjelltas. Por rasti i fundit do të jetë shumë më i vështirë për t'u zbatuar. Do t'ju duhen inverterë, të cilët, ndër të tjera, nuk janë aspak të lirë.

Shumë kohë më parë, rryma elektrike u shpik nga shkencëtarët. Shpikja e parë ishte e përhershme. Por më vonë, duke kryer eksperimente në laboratorin e tij, Nikola Tesla shpiku rrymë alternative. Midis tyre ka pasur dhe ka shumë dallime, sipas të cilave njëra prej tyre përdoret në pajisje me rrymë të ulët, dhe tjetra ka aftësinë për të mbuluar distanca të ndryshme me pak humbje. Por shumë varet nga madhësia e rrymave.

Rryma AC dhe DC: ndryshimi dhe veçoritë

Dallimi midis rrymës alternative dhe rrymës direkte mund të kuptohet bazuar në përkufizimet. Për të kuptuar më mirë parimin e funksionimit dhe veçoritë, është e nevojshme të njihen faktorët e mëposhtëm.

Dallimet kryesore janë:

• Lëvizja e grimcave të ngarkuara;
• Mënyra e prodhimit.

Variabla është një rrymë në të cilën grimcat e ngarkuara janë në gjendje të ndryshojnë drejtimin e lëvizjes dhe vlerën brenda kohë të caktuar... Parametrat kryesorë të rrymës alternative përfshijnë tensionin dhe frekuencën e tij.

Aktualisht, rrjetet elektrike publike dhe objektet e ndryshme përdorin rrymë alternative, me një tension dhe frekuencë specifike. Këto parametra përcaktohen nga pajisjet dhe pajisjet.

Shënim! Në rrjetet elektrike shtëpiake, përdoret një rrymë prej 220 volt dhe një frekuencë e orës 50 Hz.

Drejtimi i lëvizjes dhe frekuenca e grimcave të ngarkuara në rrymë të vazhdueshme janë të pandryshuara. Kjo rrymë përdoret për furnizim me energji elektrike nga pajisje të ndryshme shtëpiake si TV dhe kompjuterë.

Për faktin se rryma alternative është më e thjeshtë dhe më ekonomike për sa i përket mënyrës së prodhimit dhe transmetimit në distanca të ndryshme, ajo është bërë bazë për elektrifikimin e objekteve. Rryma alternative prodhohet në termocentrale të ndryshme, nga të cilat, përmes përçuesve, furnizohet te konsumatori.

Rryma e drejtpërdrejtë, e marrë nga konvertimi i rrymës alternative ose nga reaksionet kimike (për shembull, një bateri alkaline). Për konvertim, përdoren transformatorët e rrymës.

Çfarë niveli i stresit është i pranueshëm për një person: tiparet

Për të ditur se cilat vlera të rrymës elektrike janë të lejueshme për një person, janë përpiluar tabelat përkatëse, të cilat tregojnë vlerat e rrymës alternative dhe direkte dhe kohës.

Parametrat e ekspozimit të rrymës elektrike:

• Forca;
• Frekuenca;
• Koha;
• Lageshtia relative.

Tensioni dhe rryma e lejuar e prekjes që rrjedhin nëpër trupin e njeriut në mënyra të ndryshme të instalimeve elektrike nuk i kalojnë vlerat e mëposhtme.

Rryma alternative 50 Hz, duhet të jetë jo më shumë se 2.0 volt dhe fuqia e rrymës prej 0.3 mA. Një rrymë me një frekuencë prej 400 Hz, një tension prej 3,0 volt dhe një fuqi rryme prej 0,4 mA. Rryma konstante me tension 8 dhe fuqi rryme 1 mA. Ekspozimi i sigurt ndaj rrymës me tregues të tillë, deri në 10 minuta.

Shënim! Nëse puna elektrike kryhet në temperatura të ngritura dhe lagështi relative të lartë, këto vlera zvogëlohen tre herë.

Në instalimet elektrike me tension deri në 100 volt, të cilat janë të tokëzuara fort, ose neutrali është i izoluar, rrymat e sigurta të prekjes janë si më poshtë.

Rryma alternative 50 Hz me përhapje të tensionit nga 550 në 20 volt dhe rryma nga 650 në 6 mA, rryma alternative 400 Hz me tension nga 650 në 36 volt dhe rryma direkte nga 650 në 40 volt, nuk duhet të ndikojnë në trupin e njeriut në intervalin. nga 0.01 në 1 sekondë.

Rryma alternative e rrezikshme për njerëzit

Besohet se rryma elektrike alternative është më e rrezikshmja për jetën e njeriut. Por kjo është me kusht, nëse nuk hyni në detaje. Shumë varet nga sasi dhe faktorë të ndryshëm.

Faktorët që ndikojnë në ekspozimin e rrezikshëm:

• Kohëzgjatja e kontaktit;
• Rruga e rrymës elektrike;
• Rryma dhe tensioni;
• Çfarë rezistence të trupit.

Sipas rregullave të PUE, rryma më e rrezikshme për një person është alternimi me një frekuencë që varion nga 50 në 500 Hz.

Vlen të përmendet se me kusht që forca aktuale të mos kalojë 9 mA, atëherë kushdo mund të heqë qafe vetë pjesën e rrymës së instalimit elektrik.

Nëse kjo vlerë tejkalohet, atëherë për të hequr qafe efektet e rrymës elektrike, një person ka nevojë për ndihmë të fortë. Kjo për faktin se rryma alternative është shumë më e aftë të emocionojë mbaresat nervore dhe të shkaktojë ngërçe të pavullnetshme të muskujve.

Për shembull, kur prekni një pjesë të gjallë të pajisjes me pjesën e brendshme të pëllëmbës, spazma e muskujve do ta shtrëngojë grushtin më shumë me kalimin e kohës.

Pse tjetër është më e rrezikshme rryma alternative? Me të njëjtat vlera të fuqisë aktuale, ajo alternative ka një efekt disa herë më të fortë në trup.

Meqenëse rryma alternative ndikon në mbaresat nervore dhe muskujt, ia vlen të kuptohet se kjo ndikon edhe në punën e muskujve të zemrës. Nga e cila rrjedh se me kontakt me rrymë alternative, rreziku i vdekjes rritet.

Një tregues i rëndësishëm është rezistenca e trupit të njeriut. Por me një goditje AC në frekuenca të larta, rezistenca e trupit zvogëlohet ndjeshëm.

Sa është sasia e rrymës direkte e rrezikshme për njerëzit?

E rrezikshme për njerëzit, rryma direkte mund të jetë gjithashtu. Sigurisht e ndryshueshme, dhjetë herë më e rrezikshme. Por nëse marrim parasysh rrymat në sasi të ndryshme, atëherë një konstante mund të jetë shumë më e rrezikshme sesa një alternative.

Ndikimi i rrymës direkte tek një person ndahet nga:

• 1 prag;
• 2 prag;
• 3 pragu.

Kur ekspozohen ndaj rrymës direkte të pragut të parë (rryma e prekshme), duart fillojnë të dridhen pak dhe shfaqet një ndjesi shpimi e lehtë.

Pragu i dytë (duke mos lëshuar rrymë), në intervalin nga 5 në 7 mA, është vlera më e ulët në të cilën një person nuk mund të çlirohet vetë nga përcjellësi.

Kjo rrymë konsiderohet jo e rrezikshme, pasi rezistenca e trupit të njeriut është më e lartë se vlerat e saj.

Pragu i tretë (fibrilacioni), në vlerat nga 100 mA e lart, rryma ndikon fuqishëm në trup dhe organet e brendshme. Në këtë rast, rryma, në këto vlera, mund të shkaktojë një tkurrje kaotike të muskulit të zemrës dhe të çojë në ndalimin e tij.

Forca e ndikimit ndikohet nga faktorë të tjerë. Për shembull, lëkura e thatë e njeriut ka një rezistencë prej 10 deri në 100 kOhm. Por nëse prekja ndodh me një sipërfaqe të lagur të lëkurës, atëherë rezistenca zvogëlohet ndjeshëm.

Ekzistojnë dy lloje të rrymave në energji elektrike - të drejtpërdrejta dhe të alternuara. Pajisjet gjithashtu kërkojnë një ose tjetrin lloj rryme për të furnizuar energjinë. Mundësia e punës së tyre varet nga kjo, dhe nganjëherë integriteti i tyre pasi janë lidhur me furnizimin e gabuar me energji elektrike. Ne do të përshkruajmë ndryshimin midis rrymës alternative dhe rrymës direkte në këtë artikull, duke dhënë një përgjigje të shkurtër me fjalët më të thjeshta.

Përkufizimi

Rryma elektrike është lëvizja e drejtuar e grimcave të ngarkuara. Ky është përkufizimi nga një libër shkollor i fizikës. Me fjalë të thjeshta, mund të përkthehet në mënyrë që përbërësit e tij të kenë gjithmonë një drejtim. Në fakt, ky drejtim është ai përcaktues në bisedën e sotme.

Rryma alternative (AC) ndryshon nga rryma direkte (DC) në atë që kjo e fundit ka elektrone (bartës të ngarkesës) që lëvizin gjithmonë në një drejtim. Prandaj, ndryshimi midis rrymës alternative është se drejtimi i lëvizjes dhe forca e tij varen nga koha. Për shembull, në një prizë, drejtimi dhe madhësia e tensionit, përkatësisht forca e rrymës, ndryshon sipas një ligji sinusoidal me një frekuencë prej 50 Hz (polariteti midis telave ndryshon 50 herë në sekondë).

Për dummies në elektrike, si të thuash, ne do ta përshkruajmë këtë në një grafik, ku polariteti dhe voltazhi tregohen përgjatë boshtit vertikal dhe koha përgjatë horizontales:

Vija e kuqe tregon një tension konstant, ai mbetet i pandryshuar me kalimin e kohës, përveç se ndryshon kur kaloni një ngarkesë të fuqishme ose qark të shkurtër. Valët jeshile tregojnë rrymë sinusoidale. Ju mund të shihni se ajo rrjedh në një drejtim ose në tjetrin, në ndryshim nga rryma e drejtpërdrejtë, ku elektronet rrjedhin gjithmonë nga minus në plus, dhe rruga nga plus në minus zgjidhet si drejtimi i lëvizjes së rrymës elektrike.

E thënë thjesht, ndryshimi në këta dy shembuj është se konstanta ka gjithmonë plus dhe minus në të njëjtat tela. Nëse flasim për një ndryshore, atëherë konceptet e fazës dhe zeros përdoren në furnizimin me energji elektrike. Nëse marrim në konsideratë për analogji me një konstante, atëherë faza dhe zeroja janë një plus dhe një minus, vetëm polariteti ndryshon 50 herë në sekondë (në SHBA dhe një numër vendesh të tjera 60 herë në sekondë, dhe në aeroplanë më shumë se 400 herë).

Origjina

Dallimi midis AC dhe DC qëndron në origjinën e tyre. Rryma DC mund të merret nga qelizat galvanike si bateritë dhe akumulatorët.

Mund të merret gjithashtu duke përdorur një dinamo - ky është një emër i vjetëruar për një gjenerator DC. Nga rruga, me ndihmën e tyre, energjia u gjenerua për rrjetet e para të energjisë. Ne folëm për këtë në artikullin rreth, në shënimet për luftën e ideve midis Teslës dhe Edisonit. Më vonë, ky ishte emri i gjeneratorëve të vegjël për fuqizimin e fenerëve të biçikletave.

Rryma alternative prodhohet edhe me ndihmën e gjeneratorëve, në ditët e sotme kryesisht trefazore.

Gjithashtu, të dy tensionet mund të merren duke përdorur konvertues gjysmëpërçues dhe ndreqës. Kështu që ju mund të korrigjoni rrymën alternative ose ta merrni duke konvertuar rrymën direkte.

Formulat DC

Dallimi midis ndryshimit dhe konstantës janë gjithashtu formula për llogaritjen e proceseve që ndodhin në zinxhir. Pra, rezistenca llogaritet për një seksion të një qarku ose për një qark të plotë:

E = I / (R + r)

Fuqia është gjithashtu e lehtë për t'u llogaritur:

formulat AC

Në llogaritjet e qarqeve të rrymës alternative, ndryshimi në formula është për shkak të ndryshimit në proceset që ndodhin në kondensatorë dhe induktorë. Atëherë formula e ligjit të Ohmit do të jetë për rezistencën aktive.

Konstante dhe e ndryshueshme atëherë për të

Cili është ndryshimi midis rrymës së drejtpërdrejtë nga alternimi

Në një artikull të mëparshëm, çfarë është rryma elektrike keni mësuar se si ndodh lëvizja e renditur e elektroneve në një qark të mbyllur. Tani do t'ju tregoj se çfarë është rryma elektrike. Rryma elektrike është konstante dhe e alternuar. Cili është ndryshimi midis rrymës alternative dhe rrymës direkte? Karakteristikat e DC.

D.C

Rryma e drejtpërdrejtë ose DC pra në anglisht do të thotë një rrymë elektrike që nuk ndryshon drejtimin e lëvizjes për asnjë gjatësi kohore dhe lëviz gjithmonë nga plus në minus. Në diagram, tregohet si plus (+) dhe minus (-), në rastin e një pajisjeje që funksionon me rrymë të drejtpërdrejtë, një përcaktim aplikohet në formën e një shiriti (-) ose (=). Një tipar i rëndësishëm i rrymës elektrike të drejtpërdrejtë është aftësia për ta grumbulluar atë, d.m.th. akumulimi në bateri ose marrja e tij nëpërmjet një reaksioni kimik në bateri. Shumë pajisje elektrike moderne portative punojnë duke përdorur ngarkesën elektrike të akumuluar të rrymës së drejtpërdrejtë, e cila ndodhet në akumulatorët ose bateritë e këtyre pajisjeve.

Rryma alternative

(Rryma alternative) ose AC një shkurtim anglisht që tregon një rrymë që ndryshon drejtimin dhe madhësinë e saj gjatë një intervali kohor. Në qarqet elektrike dhe strehimet e pajisjeve elektrike që funksionojnë nga rryma alternative, simboli i rrymës alternative përcaktohet si një segment i një sinusoidi "~". Nëse flasim për rrymë alternative me fjalë të thjeshta, atëherë mund të themi se nëse një llambë është e lidhur me një rrjet të rrymës alternative, plus dhe minus në kontaktet e saj do të ndryshojnë vendet me një frekuencë të caktuar ose ndryshe, rryma do të ndryshojë drejtimin e saj nga e drejtpërdrejtë në të kundërt. Në figurë, drejtimi i kundërt është zona e grafikut nën zero.

Tani le të kuptojmë se çfarë është frekuenca. Frekuenca është periudha kohore gjatë së cilës rryma kryen një lëkundje të plotë, numri i lëkundjeve të plota në 1 s quhet frekuencë e rrymës dhe shënohet me shkronjën f. Frekuenca matet në herc (Hz). Në industri dhe në jetën e përditshme në shumicën e vendeve, përdoret rryma alternative me një frekuencë prej 50 Hz.Kjo vlerë tregon numrin e ndryshimeve në drejtimin e rrymës në një sekondë në të kundërtën dhe kthimin në gjendjen e saj origjinale. Me fjalë të tjera, në një prizë elektrike që është në çdo shtëpi dhe ku ndezim hekurat dhe fshesat me korrent, plus dhe minus në terminalet e djathtë dhe të majtë të prizës do të ndryshojnë vendet me një frekuencë prej 50 herë në sekondë - kjo është frekuenca e rrymës alternative. Pse keni nevojë për një rrymë alternative të tillë "të ndryshueshme", pse të mos përdorni vetëm rrymë direkte? Kjo bëhet për të mundësuar marrjen e tensionit të kërkuar në çdo sasi duke përdorur transformatorë pa ndonjë humbje të veçantë. Përdorimi i rrymës alternative lejon transmetimin e energjisë elektrike në shkallë industriale në distanca të gjata me humbje minimale.

Tensioni i furnizuar nga gjeneratorët e fuqishëm të termocentraleve është rreth 330,000-220,000 volt. Një tension i tillë nuk mund të aplikohet në shtëpi dhe apartamente, është shumë i rrezikshëm dhe i vështirë nga pikëpamja teknike. Prandaj, rryma elektrike alternative nga termocentralet furnizohet në nënstacionet elektrike, ku ka një transformim nga tensioni i lartë në atë më të ulët që përdorim.

Konvertimi AC në DC

Nga rryma alternative, është e mundur të merret rryma e drejtpërdrejtë, për këtë mjafton të lidhni rrjetin e rrymës alternative me një urë diodë ose, siç quhet edhe "ndreqës". Nga emri "ndreqës" është plotësisht e qartë se çfarë bën ura diodike, ajo korrigjon sinusoidin e rrymës alternative në një vijë të drejtë, duke detyruar kështu elektronet të lëvizin në një drejtim.

çfarë është një diodë dhe si funksionon një urë diodike, mund ta zbuloni në artikujt e mi të ardhshëm.

Energjia elektrike është një lloj energjie që transmetohet nga lëvizja e elektroneve përmes një materiali përçues. Për shembull, metalet janë materiale shumë përçuese elektrike dhe lejojnë elektronet të lëvizin lehtësisht. Brenda një materiali përcjellës, elektronet mund të lëvizin në një ose më shumë drejtime.

Koncepti i rrymës direkte dhe alternative

Çfarë është rryma e drejtpërdrejtë përcaktohet nga natyra e lëvizjes së ngarkesave elektrike. Në mënyrë të ngjashme, ju mund të përcaktoni se çfarë është një rrymë alternative.

1. Kur rrjedha e ngarkesave elektrike vendoset në një drejtim, konsiderohet rrymë konstante;
2. Kur një rrymë elektronike ndryshon drejtimin dhe intensitetin me kalimin e kohës, quhet rrymë alternative. Për më tepër, ndryshimet janë ciklike, sipas një ligji sinusoidal.

Shumica e rrjeteve moderne të energjisë përdorin rrymë elektrike alternative, e cila gjenerohet në termocentrale nga gjeneratorët e duhur.

Rryma direkte (DC) gjenerohet nga bateritë, qelizat e karburantit dhe modulet fotovoltaike. Ka edhe gjeneratorë DC. Një mënyrë tjetër për ta marrë atë është shndërrimi nga rryma alternative njëfazore dhe trefazore (AC) duke përdorur ndreqës.

Përndryshe, AC mund të merret nga DC duke përdorur inverterë, megjithëse teknologjia është disi më e komplikuar.

Historia

Në natyrë, energjia elektrike është relativisht e rrallë: prodhohet nga vetëm disa kafshë dhe ekziston në disa fenomene natyrore. Në përpjekjen e tyre për të gjeneruar artificialisht një rrymë elektronesh, shkencëtarët kuptuan se ishte e mundur të detyroheshin elektronet të kalonin përmes një tel metalik ose materiali tjetër përcjellës, por vetëm në një drejtim, pasi ato zmbrapsen nga një pol dhe tërhiqen në tjetrin. Kështu lindën bateritë dhe gjeneratorët DC. Shpikja i atribuohet kryesisht Thomas Edison.

Në fund të shekullit të 19-të, një tjetër shkencëtar i famshëm, Nikola Tesla, po zhvillonte metoda për prodhimin e rrymës alternative. Arsyet kryesore për punën në këtë fushë ishin mangësitë e zbuluara të rrymës së vazhduar gjatë transmetimit të energjisë elektrike në distanca të gjata. Doli se për rrymë alternative është shumë më e lehtë të rritet tensioni i linjave të transmetimit, duke reduktuar kështu humbjet dhe duke bërë të mundur transportimin e sasive të mëdha të energjisë elektrike, dhe nuk ishte e mundur të rritet në mënyrë efektive tensioni në linjat e rrymës direkte në ato ditë.

Për të gjeneruar rrymë alternative, Tesla përdori një fushë magnetike rrotulluese. Nëse MF ndryshon drejtimin, edhe drejtimi i rrjedhës së elektroneve ndryshon dhe gjenerohet një rrymë alternative.

Ndryshimi i drejtimit në rrjedhën e elektroneve ndodh shumë shpejt, shumë herë në sekondë. Matjet e frekuencës bëhen në herc (e barabartë me ciklet për sekondë). Kështu, një rrymë alternative me një frekuencë prej 50 Hz mund të përfaqësohet si kryerja e 50 cikleve në sekondë. Në çdo cikël, elektronet ndryshojnë drejtimin dhe kthehen në drejtimin e tyre origjinal, kështu që rrjedha e elektroneve ndryshon drejtimin 100 herë në sekondë.

Karakteristikat krahasuese të rrymave të drejtpërdrejta dhe të alternuara

Dallimi midis dy llojeve të rrymave qëndron në natyrën e tyre dhe vetitë që rezultojnë.

Dallimi midis rrymës së drejtpërdrejtë dhe rrymës alternative:

1. Me një rrymë alternative, drejtimi dhe intensiteti i rrjedhës së elektroneve ndryshojnë, me një rrymë konstante, ai është i pandryshuar;
2. Frekuenca DC nuk mund të ekzistojë. Ky koncept vlen vetëm për rrymë alternative;
3. Polet (plus dhe minus) janë gjithmonë të njëjta në një qark DC. Në një qark të rrymës alternative, polet pozitive dhe negative ndryshojnë në intervale periodike;
4. Në transmetimin AC, voltazhi konvertohet lehtësisht dhe transportohet me një nivel të pranueshëm humbjeje.

Kthimi i polaritetit të lidhjes DC mund të shkaktojë dëmtime të përhershme në pajisjet. Për të shmangur këtë, shenjat e shtyllave zakonisht vendosen në pajisje. Në mënyrë të ngjashme, kontaktet ndryshojnë në përdorimin tradicional të një suste metalike për polin negativ dhe një pllakë për pozitivin. Në pajisjet me bateri të rikarikueshme, transformatori ndreqës ka një dalje në mënyrë që lidhja të bëhet vetëm në një mënyrë, gjë që parandalon kthimin e polaritetit.

Në instalimet në shkallë të gjerë, si centralet telefonike dhe pajisjet e tjera të telekomunikacionit, ku ka një shpërndarje të centralizuar DC, përdoren elementë të veçantë lidhës dhe mbrojtës,

Rryma direkte dhe alternative kanë avantazhet dhe disavantazhet e tyre, të cilat reflektohen në fushën e tyre të aplikimit. Në pjesën më të madhe, gjerësia e përdorimit të rrymës alternative është për shkak të lehtësisë së konvertimit të saj.

Dallimet në transport

Kur rrjedh rryma, një pjesë e energjisë së elektronit shndërrohet në nxehtësi për shkak të rezistencës së telave. Ngrohësit elektrikë bazohen gjithashtu në këtë efekt. Në fund të linjës, më pak energji i transferohet konsumatorit. Fuqia e shpërndarë quhet humbje. Për të zvogëluar humbjet, aplikohet një rritje e tensionit gjatë transportit. Këto marrëdhënie fizike zbatohen si për rrymat e drejtpërdrejta ashtu edhe për ato alternative, megjithatë, ndryshimet lindin në zbatimin e skemave të transmetimit.

Avantazhet dhe disavantazhet e rrymës alternative

Në fillim të ndërtimit të rrjeteve të transmetimit të energjisë, përdorimi i transformatorëve ishte e vetmja mënyrë për të marrë tensione të larta dhe më pas për t'i ulur ato në nivelin e kërkuar gjatë shpërndarjes tek konsumatorët. Kjo teknologji u quajt teknologji transformatorike, dhe deri më tani struktura e transportit të energjisë elektrike nuk ka ndryshuar. Rryma alternative përdoret pothuajse në mënyrë universale, e cila është një sistem trefazor.

Më vonë filluan të projektohen linjat e rrymës së vazhduar, të cilat janë përdorur gjithnjë e më shumë vitet e fundit. Rritja e interesit për përdorimin e tyre shpjegohet me disavantazhet e rëndësishme të sistemeve të rrymës alternative: në linjat e gjata, humbjet e energjisë elektrike janë të konsiderueshme. Arsyet e tyre janë prania e rezistencës kapacitive dhe induktive.

1. Me një ndryshim të shpejtë në drejtimin e rrjedhës së elektroneve, vërehet një efekt i ngjashëm me rimbushjen e kondensatorëve. Shfaqen rryma shtesë kapacitore. Kjo është veçanërisht e vërtetë për kabllot tokësore dhe nëndetëse, shtresa izoluese e të cilave ka një efekt të lartë kondensator;
2. Rezistenca induktive e linjave shfaqet sepse rrymat elektrike gjenerojnë fusha magnetike që ndryshojnë me frekuencën e rrymës. Shfaqen rryma induktive.

E rëndësishme! Të dy llojet e reaktancës rriten me rritjen e gjatësisë së linjës.

Përparësitë e AC:

• transformim i lehtë i tensionit;
• mundësia e kombinimit të sistemeve të ndryshme të transmetimit;
• aftësia për të përdorur frekuencën në të gjithë sistemin.

Disavantazhet e AC:

• nevoja për të kompensuar fuqinë reaktive gjatë transportit në distanca të gjata;
• humbje relativisht të larta.

Përparësitë dhe disavantazhet e DC

Para së gjithash, ajo që e dallon rrymën alternative nga rryma e drejtpërdrejtë është prania e burimeve të humbjeve të energjisë reaktive. Megjithatë, rryma elektrike e drejtpërdrejtë nënkupton humbje të ngrohjes. Përcaktimi i saktë i tyre varet nga teknologjia dhe niveli i tensionit. Për tensione të larta - rreth 3% për 1000 km.

Një burim tjetër i humbjeve në sistemet e transmetimit DC janë nënstacionet për konvertimin e AC në DC dhe anasjelltas. Humbjet totale janë shumë më të ulëta se sa për rrymë alternative, por kostot materiale për ndërtimin e këtyre nënstacioneve janë të konsiderueshme.

E rëndësishme! Për të rritur përfitimin e linjave të transmetimit DC, përdoren linjat e energjisë në distanca të gjata.

Transmetimi i energjisë DC së fundmi ka pësuar zhvillim teknik, falë zhvillimit të komponentëve të rinj elektronikë për krijimin e niveleve të larta të tensionit DC - tiristorë me performancë të lartë ose transistorë bipolarë.

Interesante. Sot, sistemet e transmetimit DC me tensione deri në 800 kV dhe një kapacitet transmetimi deri në 8000 mW janë të mundshme në një distancë prej më shumë se 2000 km.

Përparësitë e linjave të transmetimit DC të tensionit të lartë:

• aftësia për të transmetuar energji mbi linjat kabllore nëndetëse, tokësore dhe nëntokësore në distanca të gjata;
• nuk ka humbje për shkak të fuqisë reaktive;
• përdorimi më i mirë i izolimit të kabllove.

Disavantazhet e linjave të transmetimit DC të tensionit të lartë:

• ndërrimi i pamjaftueshëm i shpejtë i kanaleve ekzistuese DC;
• inxhinieri elektrike pak e standardizuar;
• rrjetet e shpërndarjes për transmetimin e energjisë elektrike nuk janë zhvilluar, transporti kryhet nga pika në pikë.

Aplikime të tjera DC dhe AC

1. DC është ideale për karikimin e baterive të rikarikueshme dhe të qelizave të baterisë. Ata kanë nevojë për këtë lloj energjie sepse fuqia e karikimit duhet të shkojë gjithmonë në të njëjtin drejtim. Prandaj, pajisjet me bateri kërkojnë gjithashtu energji DC, të tilla si një elektrik dore ose laptop;
2. Televizioni, radio, teknologjia kompjuterike përdorin DC;
3. Motorët elektrikë të përdorur në industri dhe në jetën e përditshme funksionojnë si në AC ashtu edhe në DC. E njëjta gjë vlen edhe për sobat, hekurat, kazanët dhe llambat inkandeshente;
4. DC nevojitet për instalimet e elektrolizës, ku prania e poleve konstante është e rëndësishme. Vetëm ndonjëherë nuk është e nevojshme të vëzhgohet polariteti, veçanërisht kur bëhet elektroliza e gazeve. Pastaj mund të aplikohet një rrymë elektrike alternative;
5. Rreth gjysma e rrjeteve ajrore të kontaktit hekurudhor në botë përdorin DC. Në fillim të zhvillimit të hekurudhave të elektrizuara, pati përpjekje për të përdorur motorë trefazorë, por krijimi i një rrjeti kontakti për ta hasi në probleme. DC operon transportin elektrik të qytetit: tramvaje, trolejbusë, metro. Një metodë tjetër për ndërtimin e rrjeteve të kontaktit hekurudhor është përdorimi i një faze të rrymës alternative;