Различия переменного и постоянного тока: переменный и постоянный ток — это НЕ сложно

Отличие постоянного и переменного тока, преобразование тока

Электрическим током называют направленное, упорядоченное движение заряженных частиц.

Постоянный ток имеет устойчивые свойства и направление движения заряженных частиц, которые не изменяются со временем. Он используется многими электрическими устройствами в домах, а также в автомобилях. От постоянного тока работают современные компьютеры, ноутбуки, телевизоры и многие другие устройства. Для преобразования переменного тока в постоянный используются специальные блоки питания и трансформаторы напряжения.

Все электрические устройства и электрические инструменты, работающие от батарей и аккумуляторов считаются потребителями постоянного тока, так как батарея – это источник постоянного тока, который может быть преобразован в переменный с помощью инверторов.

Разница переменного тока от постоянного

Переменным называют электрический ток, который может изменяться по направлению движения заряженных частиц и величине с течением времени. Важнейшими параметрами переменного тока считаются его частота и напряжение. В современных электрических сетях на разных объектах используется именно переменный ток, имеющий определенное напряжение и частоту. В России в бытовых электросетях ток имеет напряжение 220 В и частоту равную 50 Гц. Частота электрического переменного тока – это число изменений направления движения заряженных частиц за 1 секунду, то есть, при частоте в 50 Гц он меняет направление 50 раз в секунду. Таким образом, отличие переменного тока от постоянного заключается в том, что в переменном заряженные частицы могут менять направление движения.

Источниками переменного тока на объектах различного назначения являются розетки. К розеткам мы подключаем различные бытовые приборы, получающие необходимое напряжение. Переменный ток используется в электрических сетях потому, что величина напряжения может быть преобразована до необходимых значений с помощью трансформаторного оборудования с минимальными потерями. Другими словами, его гораздо проще и дешевле транспортировать от источников электроснабжения до конечных потребителей.

Передача переменного тока потребителям

Путь переменного тока начинается с электростанций, на которых устанавливаются мощнейшие электрические генераторы, из которых выходит электрический ток с напряжением на уровне 220-330 кВ. Через электрические кабели ток идет к трансформаторным подстанциям, устанавливаемым в непосредственной близости от объектов электрического потребления – домов, квартир, предприятий и других сооружений.

Подстанции получают электрический ток с напряжением около 10 кВ и преобразуют его в трехфазное напряжение 380 В. В некоторых случаях на питание объектов идет ток с напряжением 380 В, этого требуют мощные бытовые и производственные приборы, но чаще всего в месте ввода электричества в дом или квартиру, напряжение снижается до привычных нам 220 В.

Преобразование переменного тока в постоянный

Мы уже разобрались с тем, что в розетках бытовых электрических систем находится переменный ток, однако многие современные потребители электричества нуждаются в постоянном. Преобразование переменного тока в постоянный осуществляется с помощью специальных выпрямителей. Весь процесс преобразования включает в себя три этапа:

1. Подключение диодного моста с 4-мя диодами необходимой мощности. Такой мост может «срезать» верхние значения синусоид переменного тока или делать движение заряженных частиц однонаправленным.
2. Подключение сглаживающего фильтра или специального конденсатора на выход с диодного моста. Фильтр способен исправить провалы между пиками синусоид переменного тока. Подключение конденсатора серьезно уменьшает пульсации и может довести их до минимальных значений.
3. Подключение стабилизаторов напряжения для снижения пульсаций.

Преобразование тока может осуществляться в обоих направлениях, то есть, из постоянного тоже можно сделать переменный. Но этот процесс значительно сложнее и осуществляется он за счет использования специальных инверторов, которые отличаются высокой стоимостью.

Добавить отзыв

Переменный ток и постоянный ток: отличие

Опубликовано: 19.07.2017

В чём разница переменного и постоянного тока

Общее понятие электрического тока можно выразить как движение различных заряженных частиц (электронов, ионов) в некотором направлении. А его величину охарактеризовать числом заряженных частиц, которые прошли через проводник за определенный промежуток времени.

Если величина заряженных частиц в 1 кулон проходит через определенное сечение проводника за время в 1 секунду, тогда можно говорить о силе тока в 1 ампер протекающего через проводник. Таким образом определяется количество ампер или сила тока. Это общее понятие тока. А теперь рассмотрим понятие переменного и постоянного тока и их различие.

Постоянный электрический ток по определению — это ток, который течёт только в одном направлением и не меняет его со временем. Переменный ток характерен тем, что меняет свое направление и величину со временем. Если графически постоянный ток отображается как прямая линия, то переменный ток течет по проводнику по закону синуса и графически отображается как синусоида.

Графическое изображение постоянного тока

Так как переменный ток меняется по закону синусоиды, то он имеет такие параметры как период полного цикла, время которого обозначается буквой Т. Частота переменного тока обратна периоду полного цикла. Частота переменного тока выражается числом полных периодов в определенный промежуток времени (1 сек).

Графическое изображение переменного тока

Таких периодов в нашей электросети переменного тока равно 50, что соответствует частоте 50 Гц. F = 1/Т, где период для 50 Гц равен 0,02 сек. F =1/0,02 = 50 Гц. Обозначается переменный ток английскими буквами AC и знаком «~». Постоянный ток имеет обозначение DC и значок «-». Кроме того переменный ток может быть однофазным или многофазным. В основном используется трехфазная сеть.

Почему в сети переменное напряжение, а не постоянное

Переменный ток имеет много преимуществ перед постоянным током. Низкие потери при передаче переменного тока в линиях электропередач (ЛЭП) по сравнению с постоянным током. Генераторы переменного тока простые и дешевые. При передаче на большие расстояния по ЛЭП высокое напряжение достигает 330 тысяч вольт с минимальным током.

Чем меньше ток в ЛЭП, тем меньше потерь. Передача постоянного тока на большие расстояния понесет немалые потери. Также высоковольтные генераторы переменного тока значительно проще и дешевле. Из переменного напряжения легко получить более низкое напряжение через простые трансформаторы.

Также, значительно дешевле получить постоянное напряжение из переменного, чем наоборот, использовать дорогие преобразователи постоянного напряжения в переменное. Такие преобразователи имеют низкий КПД и большие потери. По пути передачи переменного тока используют двойное преобразование.

Сначала с генератора получает 220 — 330 Кв, и передают на большие расстояния до трансформаторов, которые понижают высокое напряжение до 10 Кв и далее идут подстанции которые понижают высокое напряжение до 380 В. С этих подстанций электроэнергия расходится по потребителям и поступает в дома и на электрощиты многоквартирного дома.

Три фазы трехфазного тока сдвинутые на 120 градусов

Для однофазного напряжения характерна одна синусоида, а для трехфазного три синусоиды, смещенные на 120 градусов относительно друг друга. Трехфазная сеть также имеет свои преимущества перед однофазными сетями. Это меньше габариты трансформаторов, электродвигатели также конструктивно меньших размеров.

Имеется возможность изменить направление вращения ротора асинхронного электродвигателя. В трехфазной сети можно получить 2 напряжения — это 380 В и 220 В, которые используются для изменения мощности двигателя и регулировки температуры нагревательных элементов. Используя трехфазное напряжение в освещении можно устранить мерцание люминесцентных ламп, для чего их подключают к разным фазам.

Постоянный ток используется в электронике и во всех бытовых приборах, так как он легко преобразуется из переменного за счёт его деления на трансформаторе до нужной величины и дальнейшего выправления. Источником постоянного тока являются аккумуляторы, батареи, генераторы постоянного тока, светодиодные панели. Как видно различие в переменном и постоянном токе немалое. Теперь мы узнали — Почему в нашей розетки течет переменный ток, а не постоянный?

 

 

Помогла вам статья?

ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА

• Главная
• ‽

Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.

Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.

Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?

Светодиодная тактильная кнопка — красная

В наличии COM-10442

1

Избранное Любимый 20

Список желаний

Инструмент обновления SparkFun MicroMod

20 в наличии DEV-17725

Избранное Любимый 2

Список желаний

MIKROE UART MUX 2 Click

Нет в наличии DEV-19280

35,95 $

Избранное Любимый 0

Список желаний

Акриловый лист, 3 мм (5 шт.

) — белый

В наличии ПРТ-19772

Избранное Любимый 0

Список желаний

Проверка печатных плат с помощью SparkFun и inspectAR

25 марта 2020 г.

InspectAR присоединяется к нам сегодня, чтобы взглянуть на их простой инструмент для проектирования печатных плат.

Избранное Любимый 1

Enginursday: понимание теплового сопротивления

14 мая 2020 г.

Обсуждение того, что такое тепловое сопротивление, как оно используется для управления температурным режимом и как максимально увеличить срок службы вашего проекта.

Избранное Любимый 1

Руководство по подключению SparkFun Qwiic GPIO

8 октября 2020 г.

Добавьте к микроконтроллеру до 8 дополнительных контактов ввода-вывода с помощью SparkFun Qwiic GPIO. Начните работу с Qwiic GPIO в этом руководстве по подключению.

Избранное Любимый 2

• Электроника SparkFun®
• 6333 Dry Creek Parkway, Niwot, Colorado 80503
• Настольный сайт

• Ваш счет
• Авторизоваться
• регистр

В чем разница между источниками питания переменного и постоянного тока

Быстрый переход:

1. Что такое питание переменного тока?
2. Что такое мощность постоянного тока?
3. Почему существует два разных типа мощности?
4. В чем разница между источником питания переменного и постоянного тока?
5. Как работает блок питания переменного/постоянного тока?
6. Как работает источник питания постоянного тока?
7. Как узнать, является ли источник питания переменным или постоянным током

Блоки питания предназначены для преобразования источника питания в нужный вам тип электроэнергии. Некоторые из наиболее известных устройств преобразуют переменный ток в постоянный, но у вас также есть возможность использовать блоки питания постоянного тока в постоянный. Знание различий между источниками питания переменного и постоянного тока и того, когда их использовать, поможет вам принять обоснованное решение, когда вам нужно совершить покупку.

Что такое переменный ток?

Переменный ток (AC) — это стандартный формат электроэнергии, который поступает из розеток. Название происходит от формы волны, которую принимает ток. Чтобы понять состав волны переменного тока, вам нужно понять, что электрические токи исходят из потока электронов. Когда электроны в волне переменного тока движутся, они могут двигаться в положительном направлении, что соответствует восходящей части синусоидальной волны, создаваемой током. Когда электроны имеют отрицательный поток, волна падает.

Эти волны исходят от генераторов переменного тока на электростанциях. Внутри генератора проволочная петля вращается внутри магнитного поля. Вращение создает волны переменного тока, когда провод перемещается в области с различной магнитной полярностью. Например, ток меняет направление, когда провод вращается от северного к южному полюсу магнитного поля. Волны, создаваемые генератором переменного тока, важны для использования переменного тока.

Волнообразное движение переменного тока дает этой форме электричества преимущество перед постоянным током. Поскольку он движется волнами, этот формат электричества может распространяться дальше, чем мощность постоянного тока. Большинство розеток в зданиях обеспечивают питание переменного тока. В то время как многие электрические устройства, такие как лампы и бытовая техника, используют питание переменного тока, другие требуют преобразования электричества в формат постоянного тока.

Что такое питание постоянного тока?

В энергии постоянного тока (DC) используются электроны, которые движутся по прямой линии. Это линейное движение, в отличие от волнового движения переменного тока, дало название этому току. Эта форма тока исходит от батарей, солнечных элементов, топливных элементов, генераторов переменного тока, оснащенных коммутаторами, которые создают прямую энергию, и выпрямителями, которые преобразуют мощность переменного тока в постоянный.

Поскольку мощность постоянного тока настолько постоянна в подаваемом напряжении, для большинства электронных устройств требуется этот тип питания. Вот почему большинство электронных устройств имеют источники питания постоянного тока в виде батарей или нуждаются в преобразовании мощности переменного тока из розеток в мощность постоянного тока через выпрямитель. Источники питания часто имеют встроенные выпрямители вместе с трансформаторами для повышения или понижения напряжения до соответствующего уровня.

Для некоторых устройств предпочтительнее постоянное напряжение, например, для ноутбуков. Для таких устройств вам нужен преобразователь переменного тока в постоянный, если вы хотите, чтобы эта электроника работала от розетки. Преобразователь преобразует сигнал в устойчивую прямую линию. Постоянный ток для электроники предпочтительнее, потому что высокие и низкие частоты переменного тока могут повредить хрупкие компоненты внутри электронных устройств.

Почему существует два разных типа мощности?

Использование переменного тока в качестве основного источника электростанций связано с горячими дебатами в конце XIX века.век. В то время знаменитый изобретатель Томас Эдисон боролся с не менее известным интеллектуалом Николой Тесла из-за Битвы токов.

Эдисон разработал мощность постоянного тока и хотел, чтобы эта форма была предпочтительной для подачи энергии в дома и на предприятия. Его ранняя работа в области питания постоянного тока способствовала тому, что многие города использовали его в качестве источника электроэнергии по умолчанию. Однако мощность постоянного тока не была идеальной. С этим источником электроэнергии было трудно изменить его напряжение и подавать постоянный ток на большие расстояния. Тесла считал, что мощность переменного тока решит эти две проблемы.

Джордж Вестингауз, имевший финансовый контроль над асинхронным двигателем переменного тока Теслы, перебил Эдисона за электроэнергию на Всемирной выставке в Чикаго в 1893 году. Эта более низкая ставка гарантировала, что те, кто посетит ярмарку, увидят сияющий город, питаемый переменным током. В том же году в Буффало, штат Нью-Йорк, началось строительство гидроэлектростанции с использованием Ниагарского водопада. Три года спустя весь город Буффало получил электроэнергию от переменного тока, создаваемого движением водопада. Увидев успех переменного тока в Буффало, General Electric, которая ранее поддерживала позицию Эдисона по постоянному току, начала продавать энергию переменного тока.

Сегодня переменный ток продолжает доминировать на рынке электроэнергии. Электрические розетки подают энергию переменного тока в здания, где этот ток может найти немедленное применение или нуждаться в преобразовании в мощность постоянного тока. Хотя Эдисон проиграл битву течений в целом, война на этом не закончилась. Многие электронные устройства сегодня требуют плавного, равномерного напряжения питания постоянного тока. Поскольку электричество постоянного тока все еще используется, оба типа энергии остаются важными и сегодня.

Поскольку оба типа электричества продолжают обеспечивать мощность сегодня, у вас могут быть устройства, работающие от источника постоянного тока и имеющие источник питания переменного тока. Для этого вам понадобится блок питания AC-DC. Эти источники питания преобразуют напряжение в постоянный ток и регулируют напряжение вверх или вниз в зависимости от выхода устройства.

Кроме того, многие портативные генераторы электроэнергии накапливают энергию в батареях, использующих постоянный ток. Для приложений в отдаленных местах питание от батарей, топливных элементов или солнечных элементов, которые обеспечивают питание постоянного тока, более доступно, чем питание переменного тока от линий электропередач. В этих ситуациях могут потребоваться источники питания постоянного тока для изменения выходного напряжения для использования устройством.

См. дополнительные блоки питания

Блоки питания переменного и постоянного тока — в чем разница?

Как уже отмечалось, основное различие между мощностью переменного и постоянного тока заключается в направлении потока электронов. Это различие приводит ко всем другим различиям между этими видами электричества. Волновое движение мощности переменного тока помогает этому источнику питания очень эффективно перемещаться дальше, потому что электростанции могут легко генерировать большое количество энергии переменного тока и доставлять ее по линиям электропередач, которые затем подаются на трансформаторы для понижения напряжения, пока оно не достигнет домов и предприятий. При изменении напряжения мощность постоянного тока не так легко увеличивается или уменьшается, и поэтому она не может эффективно перемещаться на большие расстояния.

Также важно отметить разницу между передачей энергии переменного и постоянного тока. Источник питания и его подача различаются — источник поступает от линий электропередачи и подает электроэнергию непосредственно в устройство или через источник питания, который преобразует мощность в другую форму или напряжение.

Сравнивая разницу между источниками питания переменного и постоянного тока, учитывайте, поступает ли электричество от батареи или от розетки. Большинство розеток обеспечивают питание переменного тока, тогда как батареи являются наиболее распространенным источником питания постоянного тока.

Как работает блок питания переменного/постоянного тока?

Для питания многих устройств в здании могут потребоваться блоки питания переменного/постоянного тока. Эти блоки включают в себя трансформаторы для изменения напряжения, выпрямители для преобразования в мощность постоянного тока и фильтр для удаления части электронного шума от волн высокой и низкой мощности переменного тока. Даже когда мощность меняется с переменного на постоянный, волны остаются, создавая пульсации выходного напряжения более высокого и более низкого напряжения.

В нерегулируемых источниках питания пульсации напряжения остаются в выходном напряжении. Соедините нерегулируемые источники питания с устройствами по выходу, если вы не уверены, нужна ли вам регулируемая или нерегулируемая мощность. Не используйте нерегулируемый источник питания с выходной мощностью, превышающей потребности электрической части, чтобы избежать перегрузки оборудования по мощности, особенно если это устройство имеет электронные компоненты.

На самом деле, если у вас есть электрическое устройство, в котором вы не уверены, что оно нуждается в нерегулируемом или регулируемом питании, будьте осторожны и выберите регулируемое. Хотя пульсации напряжения могут незначительно влиять на большинство обычных электрических устройств, они влияют на электронику. Чтобы не повредить компоненты внутри электроники, вам понадобится блок питания AC-DC с регулятором.

Регулируемые источники питания могут быть линейными или импульсными, в зависимости от механизма, который они используют для уменьшения пульсаций напряжения от источника питания. Импульсные источники питания используют модификацию ширины импульса. Преимущества этой технологии включают возможность добавления адаптеров для использования за границей, более высокую емкость и возможность повышать или понижать напряжение. К сожалению, импульсные источники питания стоят дороже и при переключении иногда создают небольшие электронные помехи. Эти недостатки, однако, не превосходят преимущества импульсного источника питания.

Линейным блокам питания не хватает эффективности и универсальности импульсных. Эти устройства имеют большой трансформатор, который может только понижать напряжение, поэтому они бесполезны, если у вас есть требования к высокому напряжению. Блок большего размера часто выделяет больше тепла по сравнению с импульсным блоком питания, но он тихий и идеально подходит для связи или медицинских учреждений. Если у вас есть старые устройства или вам нужна бесшумная работа, линейный регулируемый источник питания может быть лучшим выбором для сглаживания пульсаций напряжения в форме выходной мощности. Как следует из названия, линейные источники питания работают в одной линии для подачи электроэнергии через систему в одном направлении.

Импульсные источники питания работают по более сложной схеме, что, как ни странно, делает их более эффективными. С этими типами блоков питания вы действительно получаете то, за что платите. Плохо изготовленные регулируемые импульсные модели могут иметь лишь немного меньшую пульсацию на выходе, чем нерегулируемые источники питания. Тщательно оцените модель источника питания и ее конструкцию, прежде чем инвестировать в нее. Эти блоки питания начинаются с питания переменного тока и передают его через выпрямитель для перехода на питание постоянного тока. Затем транзисторы преобразуют мощность постоянного тока обратно в мощность переменного тока, на этот раз с прямоугольной волной. Затем он может двигаться вверх или вниз по напряжению через трансформатор. Наконец, правильное напряжение снова проходит через выпрямитель, чтобы снова превратиться в питание постоянного тока, которое проходит через фильтр для уменьшения пульсаций выходного напряжения.

Регулировка выходной мощности устройства снижает пульсации выходного напряжения, обеспечивая чистое питание постоянного тока. Для устройств, которые в значительной степени зависят от плавного питания без изменений напряжения, необходима регулируемая мощность постоянного тока. Решение о том, нужна ли вам регулируемая или нерегулируемая мощность, не исчезает, если вам нужен источник питания постоянного тока. Благодаря неожиданному способу работы этих устройств вам все равно придется выбирать, нужна вам чистая выходная мощность или нет.

Мощные блоки питания постоянного и переменного тока

Как работает источник питания постоянного тока?

Некоторые устройства запускаются с питанием постоянного тока, например автомобильный аккумулятор или солнечный элемент. Напряжение от источника может превышать потребности подключенного устройства. Поскольку напряжение постоянного тока трудно изменить, источники питания постоянного тока часто включают в себя инверторы и выпрямители для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока. Мощность переменного тока поступает в трансформатор для изменения напряжения. После того, как источник питания достигает нужного напряжения, электричество проходит к выпрямителю, где оно снова преобразуется в мощность постоянного тока.

Как и в случае с источниками питания AC-DC, для моделей DC-DC могут потребоваться регуляторы для сглаживания сигнала. При преобразовании напряжения в мощность переменного тока в электрическом токе появляются пульсации напряжения. Регулятор уменьшает пульсации выходного напряжения для получения более чистой энергии на выходе. Для устройств, которым не нужно идеально ровное напряжение, можно использовать нестабилизированные блоки питания, которые зачастую стоят дешевле. Однако, если вы должны использовать источник питания постоянного тока для деликатного устройства, вам понадобится более чистый выход регулируемого источника питания.

Посмотрите наши блоки питания постоянного и постоянного тока

Как узнать, является ли источник питания переменным или постоянным источники питания и следите за самим устройством.

Один из способов определить, какой у вас блок питания: AC-DC или DC-DC, — посмотреть на само устройство. Часто входная и выходная информация появляется где-то на поверхности. Если на вход подается переменный ток, у вас есть источник питания переменного/постоянного тока, и у вас есть модель постоянного тока, если вход и выход являются постоянными.

Хотя вы уже знаете, что источники питания переменного тока включают в себя розетки, эта информация становится бесполезной, если у вас есть устройство на борту корабля или в самолете. Как эти части получают энергию? Бортовой генератор или аккумуляторная батарея двигателя могут вырабатывать необходимое электричество. Если вы не уверены в источнике питания устройства, свяжитесь с нами по адресу ACT. У нас есть специалисты, которые помогут вам определить тип блока питания, который вам нужен.

Имеющиеся у вас источники питания так же важны, как и то, что вы питаете. Чтобы защитить ваши электрические устройства от повреждений, снабдите их источниками питания для создания нужного типа напряжения и тока, который требуется устройству, не выходя за рамки вашего бюджета.