Чим постійний струм відрізняється від змінного і як перетворюється?

Постійний електричний струм — це рух частинок з зарядом у певному напрямку. То є його напруга або сила (характеризують величини) мають одне і те ж значення і напрям. Це те, чим постійний струм відрізняється від змінного. Але розглянемо все по порядку.

Історія появи і «війни струмів»

Постійний струм раніше називали гальванічним з-за того, що його відкрили в результаті гальванічної реакції. Томас Едісон пробував передавати його по лініях електричних передач. В той час велися неабиякі суперечки між вченими з цього питання. Вони навіть отримали назву «війни струмів». Вирішувалося питання про вибір в якості основного, змінного або постійного. «Боротьба» була виграна змінним виглядом, так як постійний несе істотні втрати, передаючись на відстані. Зате трансформувати змінний вигляд не становить ніякої праці, це те, чим постійний струм відрізняється від змінного. Тому останній легко передавати навіть на величезні відстані.

Джерела постійного електричного струму

В якості джерел можуть служити акумулятори або інші прилади, де він виникає допомогою хімічної реакції. Це і генератори, де він виходить в результаті електромагнітної індукції, а після цього випрямляється за рахунок колектора.

Застосування

В різних пристроях постійний струм застосовується досить часто. З ним працюють, наприклад, багато побутові прилади, зарядні пристрої та генератори автомобіля. Будь портативний апарат живиться від джерела, вырабатавающего постійний вид.


У промислових масштабах його застосовують в двигунах і акумуляторах. А в деяких країнах їм оснащують високовольтні лінії електропередач. В медицині за допомогою постійного електричного струму проводять оздоровчі процедури. На залізниці (для транспорту) використовують і змінний і постійний види.

Змінний струм

Найчастіше, втім, застосовують саме його. Тут середнє значення сили і напруги за певний період дорівнюють нулю. За величиною і напрямком він постійно змінюється, причому з рівними проміжками часу. Щоб викликати змінний струм, використовують генератори, в яких під час електромагнітної індукції виникає електрорушійна сила. Це здійснюється за допомогою магніту, обертається в циліндрі (роторі), і статора, виконаного у вигляді нерухомого сердечника з обмоткою. Змінний струм використовують радіо, телебачення, телефонії та багатьох інших системах зважаючи на те, що його напругу і силу можливо перетворювати, майже не втрачаючи енергію. Широко застосовують його і в промисловості, а також з метою висвітлення. Він може бути однофазним і багатофазним. Змінний струм, який змінюється згідно синусоїдальним законом, є однофазним. Він змінюється протягом визначеного проміжку часу (періоду) за величиною і напрямком. Частота змінного струму є числом періодів за секунду. У другому випадку найбільше поширення отримав трифазний варіант. Це система з трьох електроланок, які мають однакову частоту і ЕРС, зрушені по фазі на 120 градусів. Її використовують для живлення електричних двигунів, печей, освітлювальних приладів.
Багатьма розробками у сфері електрики і практичним їх застосуванням, а також впливом на змінний струм високої частоти людство завдячує великому вченому Ніколу Тесла. Досі не всі його праці, залишилися нащадкам, є пізнаних.

Ніж постійний струм відрізняється від змінного і який його шлях від джерела до споживача?

Отже, змінним називають струм, здатний змінюватися за напрямком і величиною протягом певного часу. Параметри, на які при цьому звертають увагу, це частота і напруга. У Росії в побутових електричних мережах подають змінний струм, що має напругу 220 В і частоту 50 Гц. Частота змінного струму — це кількість змін напряму частинок певного заряду за секунду. Виходить, що при 50 Гц він змінює свій напрям п'ятдесят разів, ніж постійний струм відрізняється від змінного. Його джерелом є розетки, до яких підключають побутові прилади під різною напругою. Змінний струм починає свій рух від електричних станцій, де є потужні генератори, звідки він виходить з напругою від 220 до 330 кВ. Далі переходить в трансформаторні підстанції, які знаходяться поблизу будинків, підприємств та інших конструкцій. В підстанції струм потрапляє під напругою 10 кВ. Там він перетворюється у трифазну напругу 380 В. Іноді з таким показником струм переходить безпосередньо на об'єкти (де організовано потужне виробництво). Але в основному його знижують до звичних у всіх будинках 220 В.

Перетворення

Зрозуміло, що в розетках ми отримуємо змінний струм. Але часто для електричних приладів необхідний постійний вид. Для цієї мети служать спеціальні подовжувачі. Процес складається з наступних дій:

підключення мосту з чотирма діодами, які мають необхідну потужність;

підключення конденсатора фільтра або на вихід з моста;

підключення стабілізаторів напруги для зменшення пульсацій.

Перетворення може відбуватися як з змінного в постійний струм, так і навпаки. Але останній випадок буде реалізувати значно важче. Потрібні інвертори, які, крім іншого, коштують зовсім недешево.