Выпрямители переменного тока

 

Постоянный и переменный ток

Постоянный ток

Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении. Т.е. постоянный ток может изменять свою величину, но не знак.

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. Современную батарейку изобрёл в конце XVIII века итальянский физик Александр 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:

Постоянный ток

Бытовые приборы работают на постоянном токе, но в розетки сети в квартире приходит переменный ток. Практически везде постоянный ток получается путем выпрямления переменного. Дать т очное определение постоянному току достаточно сложно. Определения:

Постоянный ток - ток, не меняющий направления, т.е. это однонаправленный ток.

Постоянный ток - это однонаправленный ток, имеющий стабильные параметры во времени (например, среднее значение на протяжении большого, по сравнению с длительностью флуктуаций и пульсаций).

Важно понять существенные отличия постоянного тока от таких видов тока, как переменный или произвольно меняющийся (см. рисунок).

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.

 

Рис. 1. Виды токов

 

 

Переменный ток

Переменный ток течет в цепи в двух направлениях: туда и обратно. Одно из них считается положительным, а второе — отрицательным. Как правило, переменный ток имеет синусоидальную форму, (с таким током вы познакомились в курсе «Основы электротехники»)

Война токов

Напомню, что источник переменного тока, (электромеханический генератор) был изобретён в 1827 году неизвестным изобретателем, а его описание стало известно научному миру благодаря публикации великого Майкла Фарадея. Активное же использование постоянного тока началось только в конце 19 века. К этому времени Томас Эдисон 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 практически без потерь передавать на большие расстояния, т.к. с помощью трансформаторов переменное напряжение можно увеличивать до десятков и сотен тысяч вольт, что при одной и той же передаваемой мощности позволяет многократно снизить величин\у тока, а, значит, и потери энергии в проводах ЛЭП.

На границе XIX и XX века Итальянский изобретатель Гильермо Феррарис, и практически одновременно с ним сербский американец Никола Тесла изобрели двухфазный двигатель переменного тока, а русский учёный Доливо - Добровольский - трёхфазное напряжение, что обеспечило переменному току победу в т. н. войне токов. Эдисон и многие инженеры называли ток аморальным, т.к. он использовался для казней с помощью электрического стула. Она длилась более ста лет и закончилась в 2007 году. Только тогда Нью-Йорк полностью перешел на электроснабжение переменным током.