Постоянный и переменный ток: чем они отличаются?
Постоянный ток (ПТ) — это вид электрического тока, для которого характерно постоянное направление и сила тока. Это значит, что при постоянном токе электроны движутся в цепи в одном направлении.
Постоянный ток обычно производится источниками электроэнергии, такими как батареи или аккумуляторы, и широко используется в электронике, автомобильной промышленности и других областях.
Переменный ток (ПТ) — это вид электрического тока, в котором направление и сила тока меняются с течением времени. Это означает, что электроны движутся в цепи сначала в одном направлении, затем меняют его.
Переменный ток обычно генерируется электростанциями и широко используется в бытовых электроприборах, освещении, промышленности и транспорте.
В чем разница между переменным и постоянным током?
Одним из ключевых отличий между переменным и постоянным током является их напряжение и частота. Постоянный ток имеет постоянное напряжение, которое остается неизменным со временем, в то время как у переменного тока напряжение меняется. Частота переменного тока измеряется в герцах (Гц) и обычно составляет 50 или 60 Гц в зависимости от страны.
Еще одним отличием между переменным и постоянным током является их поведение в цепи и влияние на устройства. Постоянный ток обычно более стабилен и предсказуем, что делает его подходящим для использования в электронных устройствах, требующих постоянного источника энергии. Переменный ток, с другой стороны, можно трансформировать и регулировать с помощью устройств, таких как трансформаторы, и передавать на большие расстояния без больших потерь.
Постоянный (DC) и переменный ток (AC)
При работе с любым оборудованием важно понимать особенность его работы. Кроме того, особое внимание уделять стоит электробезопасности при работе с дизельным генератором и иным другим оборудованием. Для этого следует понимать, что это такое и чем отличается постоянный и переменный ток.
AC и DC – основные типы электротока. Благодаря им осуществляется передача тока в электросети. При этом они обладают рядом различий. Но для начала разберем более детально, что представляет собой AC и DC.
Что такое переменный и постоянный ток?
AC или переменный ток способен изменять свои показатели. Собственно, он может вызвать изменение направления электронов. Частота AC чаще всего составляется 50 Гц, реже — 60.
Если говорить о постоянном токе, то его особенность заключается в том, что он остается неизменным. Он не способен распространиться на большую территорию и течет в одном направлении в цепи. Нашел применение он в разных отраслях, в том числе солнечных панелях электромобилей, зарядках АКБ.
Переменный ток используется в электросетях. Это обусловлено возможностью управления им с помощью трансформаторов. Этот тип электропотока применяется для обеспечения работы любого электрооборудования, в том числе и бытового.
DC напряжение (постоянное) представляет меньшую опасность для здоровья. При контакте с ним вызывается спазматическое воздействие, которое уходит после снятия напряжения. Стоит отметить, что отсутствие опасности на организм наблюдается при малом значении тока. Если значение возрастает, то риск для здоровья также увеличивается. Но следует учитывать факт, что в быту такие показатели встречаются крайне редко, чаще всего они используются на подстанциях, в трансформаторах, куда доступ закрыт простым людям.
Основные отличия переменного и постоянного тока
С определением и особенностями типов тока разобрались, теперь важно понять их разницу и особенности использования. Как отмечалось выше, переменный ток может менять направление, показатели, тогда как постоянный — величина неизменная. Именно поэтому в качестве основного отличия DC можно назвать сравнительную стабильность.
- Частота переменного варьируется в пределах 50-60 Гц. В большинстве стран этот показатель составляет 50 Гц.
- Из-за потери энергии постоянный ток доставляться на большие расстояния не имеет возможности.
Что касается безопасности, то ток при превышении показателей опасен всегда. Безусловно, постоянная величина несет меньшую опасность, но при этом также может причинить вред здоровью.
Заключение
Вышеперечисленные виды тока имеют ряд различий и используются в разных областях и сферах жизни. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками, поэтому выбор зависит лишь от задач и условий применения электроэнергии.
Избежать же трагедии и неприятных последствий поможет лишь одно — соблюдать электробезопасность при работе с оборудованием и бытовыми приборами.
Если возникают какие-то сложности, проблемы с электрическим устройством, стоит обратиться к специалисту и не рисковать. Ни в коем случае не стоит устранять неисправности самостоятельно. Это может привести не только к порче оборудования, но и летальному исходу. Доверять проведения таких работ стоит исключительно профессионалам.
В чем разница между постоянным и переменным током?
Вместо термина «постоянный ток» лучше применять термин «постоянное напряжение». То же касается и термина «переменный ток», лучше применять термин «постоянное напряжение». Напряжение в сети, у батареи, как правило, первично, величина постоянная (за исключением аварийных режимов) , а величина тока зависит от нагрузки (в соответствии с законом Ома) : I = U/R, где I – сила тока (в амперах) , U — напряжение (в вольтах) , R — сопротивление (в омах) . Все единицы в системе СИ, они применяются в технике, физике и т. д. Употребляются и кратные величины, например, киловольты (1000 х вольт) .
Электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Электрический ток возникает при упорядоченном перемещении свободных электронов (в металлах) или ионов (в электролитах) .
Основное отличие постоянного напряжения, что оно постоянно по величине и знаку, а постоянный ток «течет» в одну сторону, например, по металлическим проводам (носители тока электроны) от минусового зажима источника напряжения к плюсовому (в электролитах ток создают положительные и отрицательные ионы) .
Промышленный переменный ток (в нашей стране) — это ток с синусоидальными (гармоническими) колебаниями частотой 50 Герц. Переменное напряжение и ток изменяются по закону синусоиды, от нуля увеличивается до положительного амплитудного значения (положительный максимум) , потом уменьшается до нуля и продолжает уменьшаться до отрицательного амплитудного значения (отрицательный максимум) , затем увеличивается, переходя через ноль вновь до положительного амплитудного значения.
Переменный ток меняет за период как свою величину, так и направление движения тока.
Среднее значение силы тока за период равно нулю.
Действующее значение силы переменного тока — сила такого постоянного тока, при котором средняя мощность, выделяющаяся в проводнике в цепи переменного тока, равна мощности, выделяющейся в том же проводнике в цепи постоянного тока. Когда говорят о токах и напряжения в сети переменного тока, имеют ввиду, их действующие значения.
Напряжение в сети 220 вольт это действующие напряжение сети.
Источники промышленного переменного напряжения вырабатывают, как правило, переменный трехфазный ток. В жилых домах обычно используется однофазный переменный ток.
Переменный ток более распространени более удобен тем, что ток одного напряжения легко преобразуется через трансформаторы в ток другого напряжения.
Трехфазный ток удобен тем, что создает вращательное электромагнитное поле в дешевых асинхронных электродвигателях, в которых отсутствуют коллекторы, токосъемники. Недостатком асинхронных двигателей является большой пусковой ток в 5-7 раз превышающий рабочий ток двигателя.
В условиях тяжелого запуска, когда большой пусковой момент (прокатные станы, электротранспорти т. д. ) или требуется плавное регулирование скорости и пускового момента (тягового усилия) применяют двигатели постоянного тока
Постоянный ток применяется:
1) в высоковольтных линиях электропередач (500 кВ) , так как если применять переменный ток, такого же действующие напряжения, учитывая амплитудные значения напряжений и их перепад, эти напряжения могут в несколько раз превышать величину напряжения постоянного тока,
это требует дополнительных затрат на изоляционные материалы и значительно удорожает ЛЭП.
2) в контактной сети электротранспорта,
3) в прокатных станах и других устройствах с тяжелыми условиями пуска электродвигателей,
4) в сети грузоподъемных механизмов,
5) в различных приборах, переносных, бытовых, например, переносные фонари, магнитофоны, диагностические приборы различного назначения.
Источники постоянного напряжения это:
1) обычные батарейки применяемые в различных приборах,
2) различные аккумуляторы (щелочные, кислотные и т. д.) ,
3) генераторы постоянного тока.
4) другие специальные устройства, например, выпрямители, умформеры.
Источники переменного тока:
1) генераторы
2) различные преобразователи.
Переменный ток он характеризуется амплитудой и частотой. Переменный ток (напряжение) способно проходить через конденсаторы. Нормированное (или какое то там) значение переменного тока в корень из трех меньше постоянного тока.
Что каксается передачи на большие расстояния, так тут насколько я помню передаются только постоянный ток, у него меньшие потери при протекании (меньшие поля создает) , а потом его преобразуют в переменный и в разетки.
Переменный и постоянный ток: в чем разница, история развития, применение
Детей учат, что пальцы в розетку совать нельзя! А почему? Потому что будет плохо. С более подробным объяснением часто бывают проблемы: какое-то там напряжение, ток, что-то куда-то течет. Чтобы вы в будущем могли сами объяснить своим детям, что к чему, мы сейчас объясним вам. Эта статья про переменный и постоянный токи, их отличия, применение и историю электричества вообще. Науку нужно делать интересной, и мы скромно пытаемся этим заниматься по мере сил.
Например: какой ток у нас в розетках? Переменный, конечно! Напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц. А сеть, по которой передается ток — трехфазная. Кстати, если при словах «фаза» и «ноль» вы впадаете в ступор, почитайте что это такое, и день будет прожит вдвойне не зря! Но не будем забегать вперед. Обо всем по порядку.
Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.
Краткая история электричества
Кто изобрел электричество? А никто! Люди постепенно понимали, что это такое и как им пользоваться.
Все началось в 7 веке до нашей эры, в один солнечный (а может и дождливый, кто знает) день. Тогда греческий философ Фалес заметил, что, если потереть янтарь о шерсть, он будет притягивать легкие предметы.
Потом были Александр Македонский, войны, христианство, падение Римской империи, войны, падение Византии, войны, средневековье, крестовые походы, эпидемии, инквизиция и снова войны. Как вы поняли, людям было не до какого-то там электричества и натертых шерстью эбонитовых палочек.
В каком году изобрели слово «электричество»? 1600 году английский естествоиспытатель Уильям Гилберт решил написать труд «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». Именно тогда и появился термин «электричество».
Через сто пятьдесят лет, в 1747 году Бенджамин Франклин, которого мы все очень любим, создал первую теорию электричества. Он рассматривал это явление как флюид или нематериальную жидкость.
Именно Франклин ввел понятие положительного и отрицательного зарядов (до этого разделяли стеклянное и смоляное электричество), изобрел молниеотвод и доказал, что молния имеет электрическую природу.
Бенджамина любят все, ведь его портрет есть на каждой стодолларовой купюре. Помимо работы в точных науках, он был видным политическим деятелем. Но вопреки распространенному заблуждению, Франклин не был президентом США.
Дальше пойдет перечисление важных для истории электричества открытий.
1785 год – Кулон выясняет, с какой силой противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются.
1791 год – Луиджи Гальвани случайно заметил, что лапки мертвой лягушки сокращаются под действием электричества.
Принцип работы батарейки основан на гальванических элементах. Но кто создал первый гальванический элемент? Основываясь на открытии Гальвани, другой итальянский физик Алессандро Вольта в 1800 году создает столб Вольта – прототип современной батарейки.
На раскопках рядом с Багдадом нашли батарейку возрастом больше двух тысяч лет. Какой древний айфон с ее помощью подзаряжали — остается загадкой. Зато известно точно, что батарейка уже «села». Этот случай как бы говорит: может быть, люди знали об электричестве намного раньше, но потом что-то пошло не так.
Уже в 19 веке Эрстед, Ампер, Ом, Томсон и Максвелл совершили настоящую революцию. Был открыт электромагнетизм, ЭДС индукции, электрические и магнитные явления связали в единую систему и описали фундаментальными уравнениями.
Кстати! Если у вас нет времени, чтобы самостоятельно разбираться со всем этим, для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы
20 век принес квантовую электродинамику и теорию слабых взаимодействий, а также электромобили и повсеместные линии электропередач. Кстати, знаменитый электромобиль Тесла работает на постоянном токе.
Конечно, это очень краткая история электричества, и мы не упомянули очень много имен, которые повлияли на прогресс в этой области. Иначе пришлось бы написать целый многотомный справочник.
Постоянный ток
Сначала напомним, что ток – это движение заряженных частиц.
Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении.
Типичный источник постоянного тока – гальванический элемент. Проще говоря, батарейка или аккумулятор. Один из древнейших артефактов, связанных с электричеством – багдадская батарейка, которой 2000 лет. Предполагают, что она давала ток напряжением 2-4 Вольта.
Где используется постоянный ток:
- в питании большинства бытовых приборов;
- в батарейках и аккумуляторах для автономного питания приборов;
- для питания электроники автомобилей;
- на кораблях и подводных лодках;
- в общественном транспорте (троллейбусах, трамваях).
Проще всего представить постоянный ток наглядно, на графике. Вот как он выглядит:
Бытовые приборы работают на постоянном токе, но в розетки сети в квартире приходит переменный ток. Практически везде постоянный ток получается путем выпрямления переменного.
Переменный ток
Переменный ток – это ток, который меняет величину и направление. Причем меняет в равные промежутки времени.
Переменный ток используется в промышленности и электроснабжении. Именно его получают на станциях и отправляют к потребителям. Уже на месте преобразование переменного электрического тока в постоянный происходит с помощью инверторов.
Переменный ток — alternating current (AC). Постоянный ток — direct current (DC). Аббревиатуру AC/DC можно увидеть на трансформаторных будках, где происходит преобразование. А еще это название одной отличной австралийской рок-группы.
А вот и наглядное изображение переменного тока.
Переменный ток течет в цепи в двух направлениях: туда и обратно. Одно из них считается положительным, а второе — отрицательным.
Так как величина тока меняется не только по направлению, но и по величине, не думайте, что в вашей розетке постоянно 220 Вольт. 220 — это действующее значение напряжения, которое бывает 50 раз в секунду. Кстати, в Америке используется другой стандарт переменного тока в сети: 110 Вольт и 60 Герц.
Война токов
Активное использование постоянного тока началось в конце 19 века. Тогда Эдисон довел до ума лампочку (1890) и основал первые в Нью-Йорке электростанции, которые производили постоянный ток напряжением 110 Вольт.
Использование постоянного тока было связано с существенными потерями при его передаче на большие расстояния. Переменный ток нельзя было использовать из-за того, что не было соответствующих счетчиков и моторов, работавших на переменном токе. Так же был затруднен процесс преобразования постоянного тока в переменный. При этом переменный ток можно было без потерь передавать на большие расстояния.
В то время в Америку из Сербии приехал Никола Тесла, который устроился на работу в компанию к Эдисону. Тесла изобрел электродвигатель переменного тока, понял все выгоды и предложил Эдисону его использование.
Эдисон не послушал Теслу и к тому же не выплатил ему зарплату. Так и началось знаменитое противостояние изобретателей — война токов.
Она длилась более ста лет и закончилась в 2007 году. Тогда Нью-Йорк полностью перешел на электроснабжение переменным током.
Почему переменный ток опаснее постоянного
В войне токов, чтобы не потерпеть убытки и финансовый крах от внедрения и использования идей Теслы, Эдисон публично демонстрировал, как переменный ток убивает животных. Случай, когда какой-то американский гражданин погиб от удара переменным током, был очень подробно и широко освещен в прессе.
Для человека переменный ток в общем случае действительно опаснее постоянного. Хотя всегда нужно учитывать величину тока, его частоту, напряжение, сопротивление человека, которого бьет током. Рассмотрим эти нюансы:
- Переменный ток частотой 50 Герц в три-четыре раза опаснее для жизни, чем постоянный ток. Если частота тока более 1000 Герц, то он считается менее опасным.
- При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.
- Переменный ток в силу своей природы и частоты сильнее возбуждает нервы, стимулируя мышцы и сердце. Именно поэтому он несет большую опасность для жизни.
С каким бы током вы не работали, соблюдайте осторожность и будьте бдительны! Берегите себя и свои нервы, а также помните: сделать это эффективно поможет профессиональный студенческий сервис с лучшими экспертами.
- Контрольная работа от 1 дня / от 120 р. Узнать стоимость
- Дипломная работа от 7 дней / от 9540 р. Узнать стоимость
- Курсовая работа от 5 дней / от 2160 р. Узнать стоимость
- Реферат от 1 дня / от 840 р. Узнать стоимость
Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.