Содержание
Постоянный ток и переменный ток отличия ᐉ читать на Elektro.in.UA
Солнечные панели вырабатывают напряжение постоянного тока в 12, 24, 48 вольт и выше. Так как большинство электрических устройств работают от напряжения переменного тока, то подключать питание от солнечных батарей необходимо через специальный инвертор. Рассмотрим, чем отличаются эти напряжения и как происходит их преобразование.
Переменное напряжение и его отличия от постоянного
Под переменным понимают электрический ток, имеющий возможность изменяться в зависимости от того, в каком направлении движутся частицы имеющие заряд. Самыми важными характеристиками переменного тока можно назвать напряжение с частотой. На объектах разного типа, в зависимости от технических требований, может применяться переменное напряжение с определенной частотой. Стандартные параметры, от которых работают все бытовые приборы, это напряжение 220 вольт при условии, что частота составляет 50 Гц. Стоит сказать, что под частотой понимают то, сколько раз в течение одной секунды менялось направление частиц, имеющих заряд. Следовательно, если частота напряжения составляет 50 Гц, то направление движения электронов за секунду меняется 50 раз. Отсюда сами собой напрашиваются выводы, что переменный ток отличается от постоянного изменчивостью движения его заряженных частиц.
Основная причина, почему по централизованным сетям подается переменный ток, объясняется более простой и дешевой схемой его транспортировки. Кроме того, величину переменного напряжения можно легко преобразовать до требуемых значений, выполняя подключение оборудования через трансформаторы, работа которых приводит к минимальным потерям электроэнергии. В конечном результате переменный ток выводится к потребителю через розетки электропитания.
Преобразование тока из постоянного в переменный
Как говорилось выше, вырабатываемый солнечными панелями постоянный ток мало для чего пригоден. Особенно, когда солнечная электростанция подключена к зеленому тарифу, получаемое электричество необходимо преобразовать в переменное, а также выпрямить до стандартных параметров.
Для этой цели используются следующие типы инверторов:
- автономные – предназначены для локальной электрической сети и зарядки аккумуляторных батарей;
- сетевые инверторы – преобразовывают ток в переменный, чтобы транспортировать по общей сети;
- гибридные – обладают двумя функциями, позволяя и аккумуляторы заряжать, и выпрямлять напряжение под параметры общей сети.
Преобразование тока в переменный из постоянного происходит за счет того, что инвертор следит за фазой сети и непрерывно поддерживает напряжение на выходе немного выше сетевого. Следит за процессом микропроцессор в конструкции инвертора. Он отслеживает текущую форму переменного напряжения в сети и выводит аналогичное напряжение преобразованного из постоянного тока. Чтобы исключить сбой в работе инвертора, необходимо периодически проверять выходное напряжение на соответствие сетевых параметров.
виды электричества, определение напряжения и силы в сети 220в
В настоящее время около 98% вырабатываемой электроэнергии составляет переменный ток.
Такое преимущество объясняется тем, что его гораздо легче производить и передавать на большие расстояния. При его транспортировке напряжение обычно может уменьшаться или увеличиваться несколько раз, пока не попадет к потребителям. Поэтому в любой квартирной розетке ток переменный, а не постоянный.
- Характеристика постоянного тока
- Описание переменного электротока
- Методы определения напряжения
- Виды и параметры розеток
Характеристика постоянного тока
Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц. Во время движения на них оказывают воздействие силы электрического поля и других сторонних источников. Движение положительно заряженных частиц определяет направление тока.
Если силы воздействия и направление движения не меняются, то его считают постоянным. Для того чтобы он появился, требуются свободные заряженные частицы и источник, который преобразует свою энергию в энергетику электрического поля.
Движение заряженных частиц возникает в результате:
- Химических процессов, при которых исходные вещества превращаются новые. Такие реакции характерны для аккумуляторных батарей и гальванических элементов.
- Вырабатывания напряжения генераторами, в которых происходит движение проводника в магнитном поле.
- Воздействия света на частицы полупроводников и металлов. Такие процессы характерны для фотоэлементов.
Постоянный ток широко применяется на производстве для запуска оборудования, обладающего большим пусковым моментом. Электродвигатели позволяют регулировать скорость и сглаживать пусковой момент.
Постоянный ток широко используется и для бытовых нужд. Аккумуляторы и батарейки вырабатывают электричество напряжением от 6 до 24 В, которое применяется в автомобилях и множестве бытовых приборов.
Описание переменного электротока
Такой вид электричества вырабатывается генераторами переменного тока, в которых под воздействием электромагнитной индукции возникают электродвижущие силы.
Переменный ток во время движения меняет свое направление и значение. Он нашел широкое применение благодаря способности преобразовывать силу и напряжение с небольшими энергетическими потерями. Существует однофазный и трехфазный переменный ток.
Чаще всего в быту применяется однофазное напряжение 220 В с частотой 50 Гц. Трехфазное используется в промышленных масштабах для работы крупных и мощных электрических механизмов.
Присутствует в розетке переменный ток, какой в постоянный по квартире преобразовывается в специальных устройствах, которые называются выпрямителями. Практически все бытовые электронные приборы (ноутбуки, мобильные телефоны, переносные фонари и т. д. ) работают от постоянного тока.
Методы определения напряжения
Чтобы измерить электрические показатели, существует масса способов. Самым простым методом является подключение любого электрического прибора. Таким образом можно определить только наличие напряжения в сети и работоспособность розетки.
Также можно использовать контрольную лампу с двумя проводами, если она соответствует напряжению в сети. Кроме того, для определения наличия электричества существует индикатор напряжения. Он может быть как одноконтактный, так и двухконтактный. Одноконтактным пробником можно определить только фазу в сети, нуль он не обнаруживает.
Двухполюсным индикатором можно определить показания силы между фазами, а также между нулем и фазой. Специалистами очень часто применяется универсальный прибор — мультиметр. В зависимости от положения переключателя им можно замерить любые показания в электрической цепи.
Виды и параметры розеток
Розетки хоть и являются простыми устройствами, но обладают важными функциями для обеспечения надежного и безопасного контакта между электроприборами и сетью. Современные модели этих устройств оснащены функцией защитного заземления. Для этого к ним подведен отдельный контакт.
Все устройства обязательно имеют обозначение, показывающее, сколько ампер в розетке 220 В. В настоящее время они рассчитаны на силу в 6, 10 и 16 ампер. У всех старых экземпляров это значение не превышало 6,3 ампера. Все эти значения показывают номинальную силу, которую может выдержать розетка при длительной работе.
Чтобы рассчитать, какая сила тока в розетке 220 В, необходимо мощность подключенного электроприбора разделить на напряжение в сети. Например, если подключить устройство мощностью 2,2 кВт, то сила будет составлять 10 ампер. Поэтому розетка должна соответствовать этим характеристикам, иначе она просто сгорит. Особенно это касается устройств, которые позволяют подключить сразу несколько приборов. По способу монтажа они бывают:
- накладными;
- встраиваемыми.
Накладные розетки используют при наружной проводке. Обычно они крепятся непосредственно на стену. С появлением угловых устройств стало возможным устанавливать их на стыке двух стен.
Для скрытой электропроводки необходимо устанавливать встраиваемое оборудование. Для этого предварительно высверливают место под установку подрозетника, в который затем устанавливают основное устройство. В последнее время обычно используют встраиваемые розетки, так как они выглядят более привлекательно.
В промышленных масштабах используют мощные устройства, способные выдержать большую силу тока. К ним подключают специальное электрооборудование, обладающее огромной мощностью.
AC vs DC (переменный ток против постоянного тока) — разница и сравнение
Электричество течет двумя способами: либо в переменном токе (AC) , либо в постоянном токе (DC) . Электричество или «ток» — это не что иное, как движение электронов по проводнику, например по проводу. Разница между переменным и постоянным током заключается в направлении движения электронов. В постоянном токе электроны постоянно движутся в одном направлении или «вперед».
На переменном токе электроны постоянно меняют направление, то двигаясь «вперед», то «назад».
Переменный ток — лучший способ передачи электроэнергии на большие расстояния.
Сравнительная таблица
| Переменный ток | Постоянный ток | |
|---|---|---|
| Количество энергии, которое можно переносить | Безопасно для передачи на большие расстояния по городу и может обеспечить большую мощность. | Напряжение постоянного тока не может распространяться очень далеко, пока не начнет терять энергию. |
| Причина направления потока электронов | Вращение магнита вдоль провода. | Устойчивый магнетизм вдоль провода. |
| Частота | Частота переменного тока составляет 50 Гц или 60 Гц в зависимости от страны. |
Частота постоянного тока равна нулю. |
| Направление | Меняет направление при протекании по контуру. | В контуре течет в одном направлении. |
| Ток | Это ток, величина которого меняется со временем | Это ток постоянной величины. |
| Поток Электронов | Электроны продолжают менять направления — вперед и назад. | Электроны постоянно движутся в одном направлении или «вперед». |
| Получено из | Генератор переменного тока и сеть. | Элемент или батарея. |
| Пассивные параметры | Полное сопротивление. | Только сопротивление |
| Коэффициент мощности | Лежит между 0 и 1. |
это всегда 1. |
| Типы | Синусоидальные, трапециевидные, треугольные, квадратные. | Чистый и пульсирующий. |
Переменный и постоянный ток. Горизонтальная ось — это время, а вертикальная ось — напряжение.
Происхождение переменного и постоянного тока
Магнитное поле вблизи провода заставляет электроны течь в одном направлении вдоль провода, потому что они отталкиваются отрицательной стороной магнита и притягиваются к положительной стороне. Так родилась энергия постоянного тока от батареи, в первую очередь благодаря работе Томаса Эдисона.
Генераторы переменного тока постепенно заменили аккумуляторную систему Эдисона постоянного тока, потому что переменный ток безопаснее передавать на большие расстояния по городу и может обеспечить большую мощность. Вместо постоянного приложения магнетизма вдоль провода ученый Никола Тесла использовал вращающийся магнит.
Когда магнит был ориентирован в одном направлении, электроны текли к плюсу, но когда ориентация магнита менялась, электроны также поворачивались.
Видео Сравнение переменного и постоянного тока
Использование трансформаторов переменного тока
Другое различие между переменным и постоянным током заключается в количестве энергии, которое он может нести. Каждая батарея предназначена для производства только одного напряжения, и это напряжение постоянного тока не может распространяться очень далеко, пока не начнет терять энергию. Но напряжение переменного тока от генератора на электростанции можно повысить или понизить с помощью другого механизма, называемого трансформатором . Трансформаторы расположены на электростолбе на улице, а не на электростанции. Они преобразуют очень высокое напряжение в более низкое, подходящее для ваших бытовых приборов, таких как лампы и холодильники.
Хранение и преобразование переменного тока в постоянный и наоборот
Переменный ток можно даже преобразовать в постоянный с помощью адаптера, который можно использовать для питания аккумулятора ноутбука. DC можно «поднять» вверх или вниз, просто это немного сложнее. Инверторы преобразуют постоянный ток в переменный. Например, для вашего автомобиля инвертор изменит 12 вольт постоянного тока на 120 вольт переменного тока для запуска небольшого устройства. В то время как постоянный ток можно хранить в батареях, вы не можете хранить переменный ток.
Ссылки
- Википедия: Электричество по странам
- Википедия: Переменный ток
- Википедия: Постоянный ток
- Подписаться
- Поделиться
- Ссылка
- Авторы
Поделитесь этим сравнением:
Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:
«Переменный ток против постоянного тока (переменный ток против постоянного тока)».
Diffen.com. Diffen LLC, nd Веб. 21 декабря 2022 г. < >
AC или DC? | Сетевой мир
Мнение
* Плюсы и минусы питания постоянного тока
Андреас М. Антонопулос
Сетевой мир |
Тесла и Эдисон спорили о том, что лучше всего подходит для передачи энергии: переменный ток (AC) или постоянный ток (DC). Борьба продолжается и сегодня, поскольку затраты на питание и охлаждение центров обработки данных растут и становятся преобладающими затратами на эксплуатацию центра обработки данных. Пятнадцать процентов участников сравнительного исследования центров обработки данных Nemertes Research оценивают мощность постоянного тока.
Подавляющее большинство оборудования в центрах обработки данных сегодня использует питание переменного тока напряжением 110 В или 240 В. Мощность переменного тока доставляется в центр обработки данных, распределяется по стойкам, а затем преобразуется в постоянный ток внутри отдельных серверов.
Только небольшая часть телекоммуникационного оборудования обычно используется с питанием постоянного тока.
Причина, по которой мощность постоянного тока рассматривается вне сферы телекоммуникаций, заключается в том, что каждый из небольших преобразователей переменного тока в постоянный в различных элементах оборудования выделяет тепло по мере потери энергии во время преобразования. Объединение всего преобразования энергии в один центральный большой преобразователь переменного тока в постоянный сокращает потери тепла и повышает эффективность.
Повышение эффективности будет означать меньшее энергопотребление и меньшую теплоотдачу, а значит, потребуется меньшее охлаждение. Исследования в области питания постоянного тока, проведенные Национальной лабораторией Лоуренса в Беркли, показывают повышение эффективности и снижение энергопотребления до 15%.
Внедрение питания постоянного тока в существующем центре обработки данных, скорее всего, будет непомерно дорогим из-за необходимости обновления или замены оборудования.
Однако при развертывании с нуля это стоит учитывать. Вот некоторые плюсы и минусы:
Плюсы:
* Централизованное преобразование переменного тока в постоянный сокращает потери тепла и повышает эффективность. Меньше потерь энергии, меньше тепла
* Более простые блоки питания (PSU) означают меньшую вероятность отказа блока питания в сервере, сокращая расходы на техническое обслуживание и резервирование.
* Единый стандарт (DC) как для рабочего питания, так и для питания от батареи, который по своей конструкции является постоянным током, упрощает аварийное переключение
* Более низкая стоимость серверов и другого стоечного оборудования после его массового производства
Минусы:
* DC требует более толстых кабелей для передачи того же количества энергии
* Модернизация существующего центра обработки данных, вероятно, слишком дорогая
* Оборудование DC производится меньшим количеством поставщиков, что создает потенциальные проблемы с поставками и более высокие цены
* Системы распределения электроэнергии переменного тока хорошо изучены.
Добавить комментарий