Какъв е токът и напрежението на пръстите
Какво се нарича сила на тока? Подобен въпрос беше повдигнат не веднъж, а не два в процеса на обсъждане на различни въпроси. Затова решихме да го разгледаме по-подробно и ще се опитаме да го направим най-достъпен език без огромен брой формули и неясни термини.
Какво е електрически ток
И така, какво се нарича електрически ток? Това е насочен поток от заредени частици. Но какъв е делът на това, което изведнъж се движи и къде? Това не е ясно. Така че нека погледнем по-подробно този въпрос.
Носители на електрически заряд в различни материали
- Да започнем с въпроса за заредените частици, които по същество са носители на електрически ток . При различните вещества те са различни. Например, какво е електрически ток в металите? Това са електрони. В газове - електрони и йони; в полупроводници - дупки; а в електролитите те са катиони и аниони.
атомна структура
- Тези частици имат определен заряд.Тя може да бъде положителна или отрицателна. Определянето на положителния и отрицателния заряд се дава условно. Частиците, които имат един и същ заряд, са отблъснати, а алтернативните са привлечени.
Електрически ток
- Въз основа на това логично е движението да се извършва от положителния полюс до отрицателния.И колкото по-голям е броят на заредените частици на един зареден полюс, толкова повече те ще се преместят на стълб с друг знак.
- Но всичко това е дълбока теория, така че нека вземем конкретен пример.Да предположим, че имаме гнездо, към което няма свързано устройство. Има ли ток?
- За да отговорим на този въпрос, трябва да знаем какво са напрежение и ток.За да стане по-ясно, нека да разгледаме този пример с тръба с вода. Казано по-просто, една тръба е нашето ръководство. Пресечната точка на тази тръба е напрежението на електрическата мрежа, а дебитът е нашият електрически ток.
- Върнете се в нашия магазин.Ако се проведе аналогия с тръбата, тогава гнездото без електрическите уреди, свързани с него, е тръба, затворена от клапана. Това означава, че няма електрически ток.
Електрическият ток ще се появи, когато товарът се появи, и за тази цел е необходимо да поставите щепсела в контакта
- Но има напрежение.И ако в тръба, за да се появи потокът, е необходимо да се отвори клапана, след това за да се създаде електрически ток в проводника, е необходимо да се свърже товарът. Можете да направите това, като включите щепсела в контакта.
- Разбира се, това е много опростена идея, а някои професионалисти ще ме опозорят и ще посочат неточностите.Но тя дава представа за това, което се нарича електрически ток.
Постоянен и променлив ток
Видове електрически ток
Следващият въпрос, в който предлагаме да разберем е: какво е променлив ток и постоянен ток. В крайна сметка много хора не разбират правилно тези концепции.
постоянен ток
Константата се нарича ток, който еза известно време не променя размера и посоката си. Много често пулсиращият ток все още се нарича константа, но нека всичко е за реда.
Постоянен ток
- DC се характеризира с факта, че едно и също количество електрически заряди постоянно се променя едно в друго.Посоката е от един полюс към друг.
- Оказва се, че проводникът винаги има положителен или отрицателен заряд.И по това време е неизменна.
Обърнете внимание! При определяне на посоката на постоянния ток може да е неприятно. Ако токът се генерира от движението на положително заредени частици, то неговата посока съответства на движението на частиците. Ако токът се образува от движението на отрицателно заредени частици, тогава неговата посока се приема за противоположна на движението на частиците.
Видове пулсиращ ток
- Но под идеята, че често се споменава такъв постоянен ток и т.нар. Пулсиращ ток.От константата той се различава само по това, че неговата стойност се променя във времето, но в същото време не променя своя знак.
- Да предположим, че имаме ток от 5А.За постоянен ток тази стойност ще остане постоянна през целия период от време. За пулсиращ ток в един период от време ще бъде 5, в друг 4, а в третия 4.5. Но в същото време, той в никакъв случай не намалява под нулата и не променя своя знак.
Опция, трансформирана от променлив, постоянен пулсиращ ток
- Този пулсиращ ток е много често срещан при трансформацията на променливататок в постоянен.Именно този пулсиращ ток произвежда инвертора или диодния мост в електрониката.
- Едно от основните предимства на постоянния ток е, че то може да се натрупва.Можете да направите това със собствените си ръце, с помощта на акумулаторни батерии или кондензатори.
АС
За да разберем какво е променлив ток, трябва да си представим синусоида. Именно тази плоска крива най-добре описва промяната в DC и е стандарт.
|
|
Като синусоида променливият ток с постоянна честота променя полярността си. В един период от време той е положителен, а в друг период е отрицателен. |
|
|
Следователно, директно в проводника на движението, носителите на заряд като такива отсъстват. За да разберете това, си представете вълна, която минава покрай брега. Тя се движи в една посока и след това в обратна посока. В резултат водата е като движеща се, но остава на място. |
|
|
На тази основа, за АС, скоростта на промяна на полярността е много важна. Този фактор се нарича честота.
Колкото по-висока е тази честота, толкова по-често в секунда се променя полярността на променливия ток. В нашата страна, за тази стойност е стандартът - той е равен на 50 Hz. Това означава, че променливият ток променя своята стойност от екстремното положително, до крайно отрицателно 50 пъти в секунда. |
|
|
Но има не само променлив ток от 50Hz честота. Много оборудване работи на променлив ток с отлични честоти.
Поради промяна на честотата на променливия ток, можете да промените скоростта на двигателя. Можете също така да получите по-високи скорости на пренос на данни - например на чипсетите на компютъра ви и др. |
Обърнете внимание! За да видите ясно какво е променлив ток и постоянен ток, можете да използвате пример за обикновена електрическа крушка. Особено добре се вижда на нискокачествените диодни лампи, но ако погледнете, можете да видите на обикновена лампа с нажежаема жичка. При работа на постоянен ток те изгарят с еднаква светлина и при работа с променлив ток едва забележим блясък.
Какво е мощност и плътност на тока?
Ами, открихме, че такъв ток е постоянен и какво се редува. Но вероятно остават много въпроси. Ще се опитаме да ги разгледаме в този раздел на нашата статия.
От това видео можете да научите повече за това какво е тази сила.
- Първият от тези въпроси ще бъде: какво е напрежението на електрическия ток? Напрежението се нарича потенциална разлика между две точки.
Какво е електрическо напрежение
- Веднага има въпрос и какъв е потенциалът? Сега отново ще бъда опозорен от професионалисти, но нека кажем това: това е излишък от заредени частици. Това означава, че има една точка, в която има излишък от заредени частици - и има втора точка, където тези заредени частици са по-големи или по-малки. Тази разлика се нарича напрежение.Измерва се в волтове (В).
Напрежение в изхода
- Като пример, вземете редовен изход. Вероятно знаете, че напрежението е 220V. В един изход имаме две жици, а напрежението от 220V показва, че потенциалът на един проводник е повече от потенциала на втория проводник само за тези 220V.
- Разбиране на идеята за напрежението, от което се нуждаем, за да разберем каква е силата на електрическия ток. Въпреки че от професионална гледна точка това твърдение не е напълно вярно. Електрическият ток няма мощност, но е негово производно.
Плътност на електрическия ток в проводника
- За да разберем този момент, нека се върнем към нашата аналогия с водопровода. Както си спомняте, пресечната точка на тази тръба е напрежение, а скоростта на потока в тръбата е ток. Така че тук е: мощност е количеството вода, която тече през тази тръба.
- Логично е да се предположи, че при равномерни напречни сечения, т.е. напрегнати - по-силен е потокът, т.е. електрическият ток, толкова по-голям е притокът на вода през тръбата. Съответно, по-голямата сила ще бъде прехвърлена на потребителя.
- Но ако по аналогия с водата можем да преминем строго определено количество вода през тръба на определен участък, тъй като водата не се свива, тогава всичко е наред с електрическия ток. Чрез всеки проводник можем теоретично да предадем всеки ток. Но на практика един проводник на малка секция при висока плътност на тока просто ще се взриви.
Формула за плътност на тока
- Във връзка с това трябвасе справят с факта, че това е плътността на тока. Грубо казано, това е количеството електрони, които се движат през определен проводник в единица време.
- Този брой следва да бъде оптимален. В крайна сметка, ако вземем проводник на голяма секция и ще преминем през малък ток, тогава цената на такава електрическа инсталация ще бъде голяма. В същото време, ако вземем проводник на малка секция, тогава поради висока плътност на тока, той ще прегрее и бързо ще изгори.
- В тази връзка PUE има съответна секция, която позволява избора на проводници на базата на икономическата плътност на тока.
Таблица на избора на проводници върху икономическата плътност на тока
- Но да се върнем към идеята за това, каква е сегашната власт? Както разбрахме от нашата аналогия, при същото пресичане на тръбата прехвърлената мощност зависи само от силата на тока. Но ако напречното сечение на нашата тръба се увеличи, т.е. за да се увеличи напрежението, в този случай, при същите стойности на дебита, ще бъдат прехвърлени напълно различни обеми вода. Същото е и в електричеството.
Пренос на мощности чрез линии с различни напрежения и видове електрически ток
- Колкото по-високо е напрежението, толкова по-нисък е токът за предаване на същата мощност. Ето защо за предаване на големи разстояния с висок капацитет се използват високоволтови електропроводи.
В края на краищата, линията през напречното сечение 120 mm2 при напрежение 330 kV, способна да предава в пъти по-голяма мощност в сравнение с линията на същата секция,но при напрежение 35 kV. Макар това, което се нарича текуща сила, те ще бъдат същите.
Методи за предаване на електрически ток
Какъв е токът и напрежението, които сме разбрали. Време е да се справим с методите за разпределение на електрическия ток. Това ще ви позволи да се чувствате по-уверени в работата с електрически уреди в бъдеще.
Константа DC
Както вече казахме, токът може да бъде променлив и постоянен. В промишлеността и имате електрически контакти. Тя е по-широко разпространена, тъй като е по-лесно да се предава по кабел. Факт е, че промяната на напрежението на постоянния ток е доста трудна и скъпа, а промяната на напрежението на променлив ток може да се извърши с помощта на конвенционални трансформатори.
Обърнете внимание! Никой трансформатор за променлив ток няма да работи в постоянен ток. Тъй като свойствата, които използва, са присъщи само на променлив ток.
Акумулаторна батерия
- Но това не означава, че DC няма къде да се използва. Той има друго полезно свойство, което не е присъщо на променливата. Тя може да се натрупва и съхранява.
- В това отношение, постоянният ток се използва във всички преносими електрически уреди, в железопътния транспорт, както и в някои промишлени съоръжения, където е необходимо да се запази ефективността дори след пълно спиране на електроснабдяването.
Индустриална батерия
- Най-често срещаният начин за съхраняване на електрическа енергия е акумулаторната батерия. Те саимат специални химически свойства, които позволяват да се натрупват и след това при необходимост дават постоянен ток.
- Всяка батерия има строго ограничено количество съхранявана енергия. Тя се нарича капацитет на батерията и се определя частично от напрежението при стартиране на батерията.
- Какъв е токът при стартиране на батерията? Това е количеството енергия, което батерията може да достави в самото начало на свързването на товара. Факт е, че в зависимост от физичните и химичните свойства, батериите се различават по начина на връщане на акумулираната енергия.
Диаграми на разреждане на батерията
- Някои могат да раздадат веднага и много. Поради това те, разбира се, бързо се освобождават. А другият дават дълго, но малко. В допълнение, важен аспект на батерията е способността да се поддържа напрежението.
- Фактът, че според инструкциите в някои батерии, като капацитет на отката, плавно намалява тяхното напрежение. И други батерии са в състояние да предоставят почти всички капацитет със същото напрежение. Въз основа на тези основни свойства, и изберете тези съоръжения за съхранение на електроенергия.
- За предаване на постоянен ток във всички случаи се използват два проводника. Това е положителна и отрицателна вена. Червено и синьо.
Променлив ток
Но с променлив ток всичко е много по-сложно. Тя може да се предава една, две, три или четири жици. За да обясним това, трябва да се справим с въпроса: какво е трифазен ток?
- Променливатокът се генерира от нас от генератор. Обикновено почти всички от тях имат трифазна структура. Това означава, че генераторът има три извода, и във всеки от тези изводи електрическият ток, който се различава от предишния под ъгъл от 120 °, се появява.
Синусоиди на трифазна мрежа AC
- За да разберем това, нека си припомним нашия синусоид, който е модел за описанието на променлив ток и според законите, от които той се променя. Ще вземем три фази - "А", "В" и "С" и ще отнемем определен момент във времето. В този момент синусоидата на фаза "А" е в нулевата точка, синусоидата на фаза "В" е в крайната положителна точка, а синусоидата на фазата "С" - в крайната отрицателна точка.
- Всяка следваща единица от време променлив ток в тези фази ще варира, но синхронно. Това означава, че след определено време във фаза "А" ще има отрицателен максимум. Във фаза "В" ще има нула, а във фаза "С" - положителен максимум. И след известно време те отново ще се променят.
Фазови и линейни напрежения на трифазната мрежа
- В резултат на това се оказва, че всяка от тези фази има свой потенциал, различен от потенциала на съседната фаза. Следователно между тях трябва да има нещо, което да не води електрически ток.
- Тази разлика в потенциалите между две фази се нарича линейни напрежения. В допълнение, те имат потенциална разлика в земята - това напрежение се нарича фаза.
- И ако линейното напрежение между тези фази е 380, тогава фазовото напрежение е едно 220V. Тя се различава по стойност в v3. Това правило винаги е валидно за всеки стрес.
Стойностите на фазовите и линейните напрежения
- Въз основа на това, ако се нуждаем от напрежение от 220V, тогава може да се вземе един фазов проводник и жицата да е плътно свързана със земята. И ще получим еднофазна мрежа 220V. Ако имаме нужда от мрежа от 380V, тогава можем да вземем само 2 фази и да свържем отоплително устройство като видео.
Цветова схема за проводници на трифазна мрежа в различни страни на света
Но в повечето случаи се използват и трите фази. Всички мощни потребители са свързани към трифазна мрежа.
заключение
Какво е индуктивен ток, капацитивен ток, изходен ток, празен ток, реципрочни токове, блуждаещи токове и много други, ние просто не можем да разгледаме в рамките на една статия.
В края на краищата въпросът за електрическия ток е достатъчно обемист и за негово разглеждане е създадена цяла наука за електротехниката. Но ние се надяваме, че можем да обясним основните аспекти на този въпрос на достъпен език, а сега електрическият ток няма да бъде нещо разочароващо и непонятно за вас.
