Все не один раз слышали подобные сочетания слов, ну и в обиход они вошли так обширно и плотно, как само собой разумеющееся. Останавливаться на физике процессов не будем, так как все это исследовано еще в старших классах школы.
Начнем, естественно, с определений. Переменный ток – упорядоченное движение заряженных частиц либо, по – другому, электрический ток, который со временем меняет свое направление и величину по определенному закону с данной частотой. Неизменный электрический ток, напротив — всегда неизменный по величине и направлению.
В этой статье разберемся в областях использования этих наинтереснейших явлений, которые, непременно, являясь одним из локомотивов технического прогресса, делают нашу жизнь комфортабельной во всех сферах.
Переменный ток обширно применяется в быту и в индустрии. Делается он обычно на различного рода электрических станциях (ТЭЦ, ТЭС, ГЭС, АЭС и др.). И всех их соединяет воединыжды одно, независимо от применяемого источника энергии (энергии воды, сжигаемого горючего, ядерной энергии и т.д.) – наличие генераторов переменного тока, модифицирующих механическую энергию вращения в электрическую.
А отыскало это общее использование в мире по одной обычный причине — как более экономически целесообразный метод производства и передачи электроэнергии до потребителя. Ведь, к примеру, выстроить отдельную станцию для каждого потребителя нереально и недешево. А передать электроэнергию оттуда, где ее можно произвести в силу подходящего географического расположения, близости к природным ресурсам — полностью даже реально. К тому же, само оборудование для генерации и преобразования переменного тока еще проще конструктивно, надежнее и, соответственно, дешевле, чем оборудование неизменного тока.
При всем этом трехфазная схема электрического тока, более равновесная из вероятных, позволяет создавать крутящееся магнитное поле, так нужное для работы используемых всюду электрических движков. А почему конкретно 3 фазы? Две обмотки не обеспечат непрерывное равномерное взаимодействие магнитных полей, а четыре и поболее сверхизбыточны, так как приведут к удорожанию электрических сетей. И самое основное преимущество системы – возможность просто и просто изменять величину генерируемого напряжения при помощи повышающих и понижающих трансформаторов. А чем выше напряжение, тем далее можно передать электроэнергию и тем меньше теплопотери энергии при передаче. А уже поближе к потребителю напряжение понижается до нужного нормируемого уровня. Дальше фаза ноль от понижающих трансформаторов подводятся средством ЛЭП к электроустановкам потребителя.
Неизменный ток также отыскал пространное использование во всех областях деятельности человека, прежде всего благодаря аккумам, в каких средством хим реакции появляется так именуемый гальванический ток. Все без исключения современные автономные портативные устройства питаются от АКБ. Если гласить об автономности, то неоспоримо область использования неизменного тока распространяется на бортовые системы всех автомобилей, летательных аппаратов, электропоездов. В ближайшее время с развитием высокопроизводительных источников питания свою нишу занял и колесный транспорт на электротяге – электромобили, скутеры, электробусы, электробайки. Плюс в том, что движки неизменного тока позволяют плавненько развивать скорость и высочайший вращающий момент во всех спектрах оборотов.
Неизменный ток также безальтернативно применяется в микроэлектронике, в средствах связи и иной технике, другими словами там, где нужна минимизировать количество помех и пульсаций и даже совсем их исключить.
Но отделить неизменный и переменный ток друг от друга в наше время нереально, так как в большинстве случаев применяется их сочетание, когда они преобразуются друг в друга по необходимости. Так, переменный ток сети преобразуется в блоках питания сложной электроники в неизменный. Переменный ток, вырабатываемый генератором автомобиля «выпрямляется» диодным мостом и дальше заряжает АКБ, питая бортовые устройства. Либо неизменный ток, вырабатываемый солнечной электрической станцией, средством инвертера преобразуется в переменный и подается в сеть.
Про электричество понятным языком.
Разъяснять буду просто, "на пальцах", дабы все сообразили, так что мастера, не пинайте за профанские аналогии.
Итак, на 1-ый вопрос ответ маленький — убивает ток. При этом очень маленькой, порядка 300mA для неизменного тока и 100mA для переменного. Но сходу появляется полностью резонный вопрос: почему человека не убивают, скажем, блоки питания мобильников, либо обыкновенные батарейки, ведь они выдают и поболее высочайший ток. Дело в том, что в электрической цепи ток — величина производная. Дабы найти его величину, необходимо напряжение поделить на сопротивление. Электрическое сопротивление людской кожи достаточно велико, так что при маленьких напряжениях и ток выходит очень малозначительный. Сопротивление может изменяться в огромных границах, это находится в зависимости от состояния кожи, влажности, температуры, и т.д. Оно может достигать 10-ов и сотен тыщ Ом. При анализе угрозы поражения человека током, принимается условное значение в 1000 Ом. (по сути, среднее значение выше, но раз уж так заведено)
Сейчас к практике. Берем большой и ужасный аккумулятор от автомобиля, который может обеспечивать ток в сотки А (в тысячи раз выше смертельного!) и. хватаемся за контакты нагими руками. Погибли? Нет. Даже ничего не ощутили. Так как напряжение всего 12v, соответственно ток 12/1000=0,012А.
Вот так и выходит, что убивает ток, но без напряжения он существовать не может.
А что все-таки тогда за жуткие числа указываются на блоках питания и аккумах? Это наибольший ток, который они в состоянии обеспечить. Представим, у нас компьютерный блок питания, обеспечивающий ток 10 А при напряжении 12 V. Если мы подключаем нагрузку 10 Ом, получаем ток 12/10=1.2 А. С нагрузкой 5 Ом, ток выходит 2,4 А. Подключаем нагрузку 1 Ом (ток соответственно должен быть 12 А) и блок питания или выключается, если там есть защитная схема, или начинает перенагреваться, просаживать напряжение и т.д. Так как сопротивление нагрузки просит больший ток, чем питальник может обеспечить.
Сейчас 2-ой вопрос: почему в паре проводов какой-то из них "фаза", а 2-ой "ноль", если ток в сети переменный?
Для начала необходимо полностью осмыслить, что такое напряжение. Напряжение — разность электрических потенциалов. Напряжение не может быть на одном проводе. Это разница, а разница может быть как минимум между 2-мя точками.
Допустим, у нас есть батарейка на 1,5 вольта. Это означает, что электрический потенциал 1-го контакта на 1,5V выше, чем у другого. Можно сказать, что у нее с одной стороны ноль, а с другой +1,5V. А можно сказать, что у нее со стороны плюса ноль, а со стороны минуса -1,5V. Это не принципиально, за ноль можно принять всякую часть схемы. А сейчас соединим последовательно две такие батарейки, на краях этой конструкции выходит разница потенциалов 3V. Но, снова же, это не "абсолютное" напряжение (такого вообщем быть не может) а конкретно напряжение 1-го полюса, относительно другого. И за ноль можно принять всякую точку — как один из полюсов, так и контакт в центре между батарейками. Ноль это только условность — точка отсчета. Постоянно одно — там где электрический потенциал выше — там плюс.
Сейчас вернемся к бытовой электрической сети. Один из ее проводников — ноль. Его электрический потенциал равен земле, это точка равновесия, от нее идут все отсчеты. А вот фаза — 2-ой проводник, владеющий электрическим потенциалом, относительно этого нуля. При этом как положительным, так и отрицательным, в этом и заключается сущность переменного тока. Другими словами, в определенный момент времени у нас фаза +220V, а ноль это ноль, выходит, что фаза это плюс, а ноль — минус. Но проходит толика секунды и фаза становится -220V. Другими словами, потенциал фазы ниже нуля — фаза становится минусом, а ноль плюсом. Ноль остается на месте, а фаза 100 раз за секунду (50 полных циклов) меняет свое состояние [+220] [-220] [+220] [-220]. Так и выходит, что в системе ноль и фаза постоянны, а минус и плюс изменяются местами.
