Что такое переменный ток?
О разновидностях электрического тока всем рассказывают еще на уроках физики в школе.
Для некоторых эти знания остаются лишь теоретическими, расширяющими понимание мироустройства, другие же выбирают специальность, непосредственно связанную с энергетикой. Независимо от этого, каждый человек знает, что существует постоянный и переменный ток. В электротехнике широко применяется вторая его разновидность, так как легче поддается преобразованиям, а электродвигатели на ее основе более просты и надежны.
Переменный ток – это движение по проводнику заряженных частиц, которое через определенные промежутки времени (периоды) изменяется по направлению и величине.
Знаменитая синусоида как раз и иллюстрирует его поведение. Чтобы понять, откуда берется переменный ток, рассмотрим принцип работы простейшего генерирующего устройства. В его основе лежит явление электромагнитной индукции, заключающееся в появлении тока в замкнутом проводящем контуре, который пересекает магнитные силовые линии.
На оси, между двумя полюсами магнита (северным и южным), размещается рамка из проводящего материала (медная проволока). Ее концы посредством скользящих контактов щеточного механизма подключены к цепи с нагрузкой или прибором измерения напряжения. Рамка может вращаться вокруг оси, на которой размещена.
Между полюсами магнита существуют невидимые магнитные линии напряженности поля. Когда рамку вращают, две ее стороны пересекают эти линии, в результате чего возникает переменный ток. Причина его возникновения вызвана «выбиванием» магнитным полем электронов из отдаленных от ядра орбит.
Хотя направления ЭДС (электродвижущей силы)в двух пересекающих участках рамки всегда противоположны, если посмотреть на цепь в целом, то становится понятно, что они однонаправленные. ЭДС достигает максимума в момент вертикального пересечения силовых линий и проходит через ноль при горизонтальном расположении участков рамки (вспоминаем синусоиду, она тоже периодически пересекает нулевое значение). Вот так все просто.
Разумеется, реальные генераторы, создающие переменный ток, выглядят сложнее, чем рамка из проволоки, но принцип их работы тот же самый. Якорь с обмотками (фактически – множество рамок из примера) вращает в магнитном поле статора внешняя сила: это может быть энергия падающей воды; движение пара, созданного теплом ядерного реактора;давление ветра и пр.
В результате на выводах обмоток появляется напряжение. Остается подключить нагрузку и переменный ток не заставит себя долго ждать. Обычно генерируется не одна, а сразу три фазы.
Как уже указывалось, кроме переменного, существует и постоянный ток.
Его название говорит само за себя: никаких изменений в направлении движения не происходит. Такой ток всегда направлен от плюса к минусу. Вторичные источники энергии, например батареи, посредством химических реакций накапливают в себе именно такой ток, отсюда и обозначения «+» и «-».
По сравнению с переменным, он обладает рядом особенностей. Хочется сказать «достоинства и недостатки», но это не так – именно «особенности». Например, электродвигатель постоянного тока дает возможность плавно регулировать скорость вращения якоря, а не ступенчато и, тем более, без необходимости применять сложные частотные преобразователи.
Причем, практически все электронные схемы рассчитаны для работы именно с этим видом тока, так как им проще управлять. Получить постоянный ток из переменного очень просто – его необходимо «выпрямить» специальными полупроводниковыми элементами (диодами и диодными мостами).Происходит срез пиков синусоиды сразу в двух полупериодах. Оставшуюся пульсирующую природу получившегося тока также можно сгладить.
Ток – это движение электронов в определенном направлении. Оно нужно, чтобы в наших устройствах тоже двигались электроны. Откуда берется ток в розетке?
Электростанция преобразует кинетическую энергию электронов в электрическую.
То есть, гидроэлектростанция использует проточную воду для вращения турбины. Пропеллер турбины вращает клубок меди между двух магнитов. Магниты заставляют электроны в меди двигаться, из-за этого начинают двигаться электроны в проводах, которые присоединены к клубку меди — получается ток.
Генератор — как насос для воды, а провод — как шланг. Генератор-насос качает электроны-воду через провода-шланги.
Переменный ток — это тот ток, который у нас в розетке. Он называется переменным, потому что направление движения электронов постоянно меняется. У переменного тока из розеток бывает разная частота и электрическое напряжение.
Что это значит? В российских розетках частота 50 герц и напряжение 220 вольт. Получается, что за секунду поток электронов 50 раз меняет направление движения электронов и заряд с положительного на отрицательный.
Смену направлений можно заметить в флуоресцентных лампах, когда их включаешь. Пока электроны разгоняются, она несколько раз мигает — это и есть смена направлений движения. А 220 вольт — это максимально возможный «напор», с которым движутся электроны в этой сети.
В переменном токе постоянно меняется заряд. Это значит, что напряжение составляет то 100%, то 0%, то снова 100%.
Если бы напряжение было 100% постоянно, то понадобился бы провод огромного диаметра, а с меняющимся зарядом провода могут быть тоньше. Это удобно. По небольшому проводу электростанция может отправить миллионы вольт, потом трансформатор для отдельного дома забирает, например 10000 вольт, и в каждую розетку выдает по 220.
Постоянный ток — это ток, который у вас в телефонном аккумуляторе или батарейках. Он называется постоянным, потому что направление движения электронов не меняется. Зарядные устройства трансформируют переменный ток из сети в постоянный, и уже в таком виде он оказывается в аккумуляторах.
ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК— в широком смысле электрический ток, изменяющийся во времени. П. т.
создаётся перем. напряжением. В технике обычно под П.
т. понимают периодич, ток, в к ром средние за период значения силы тока и напряжения равны нулю. Периодом Т П.
т. наз.… … Физическая энциклопедияПЕРЕМЕННЫЙ ТОК— в широком смысле электрический ток, изменяющийся во времени; в узком периодический ток, среднее за период значение которого равно нулю. Наиболее часто применяется синусоидальный переменный ток … Большой Энциклопедический словарьпеременный ток— Электрический ток, изменяющийся во времени.
Примечание — Аналогично определяют переменные электрическое напряжение, электродвижущую силу, магнитный поток и т. д. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы… … Справочник технического переводчикаПЕРЕМЕННЫЙ ТОК— см.
Ток переменный. Самойлов К. И.
Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарьПЕРЕМЕННЫЙ ТОК— ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК, см.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК … Научно-технический энциклопедический словарьПеременный ток— Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедияпеременный ток— [alternating current, a.c.] электрический ток, измененяемый во врем. В технике периодический ток, в котором среднее значение за период (T) равно нулю.
Периодом переменного тока называется минимальное время, с, через которое изменение силы тока (и … Энциклопедический словарь по металлургиипеременный ток— в широком смысле электрический ток, изменяющийся во времени; в узком периодический ток, среднее за период значение которого равно нулю. Наиболее часто применяется синусоидальный переменный ток. * * * ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК, в широком… … Энциклопедический словарьпеременный ток— электрический ток, периодически изменяющийся по силе и направлению.
В широком смысле переменный ток – всякий ток, изменяющийся во времени. С использованием переменного тока связан основной способ передачи электроэнергии вследствие относительной… … Энциклопедия техникипеременный ток— kintamoji srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. alternating current vok.
Wechselstrom, m rus. переменный ток, m pranc. courant alternatif, m … Automatikos terminų žodynas
ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК— в широком смысле электрический ток, изменяющийся во времени. П. т.
создаётся перем. напряжением. В технике обычно под П.
т. понимают периодич, ток, в к ром средние за период значения силы тока и напряжения равны нулю. Периодом Т П.
т. наз.… … Физическая энциклопедияПЕРЕМЕННЫЙ ТОК— в широком смысле электрический ток, изменяющийся во времени; в узком периодический ток, среднее за период значение которого равно нулю. Наиболее часто применяется синусоидальный переменный ток … Большой Энциклопедический словарьпеременный ток— Электрический ток, изменяющийся во времени.
Примечание — Аналогично определяют переменные электрическое напряжение, электродвижущую силу, магнитный поток и т. д. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы… … Справочник технического переводчикаПЕРЕМЕННЫЙ ТОК— см.
Ток переменный. Самойлов К. И.
Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарьПЕРЕМЕННЫЙ ТОК— электр.
ток, изменяющийся по величине и направлению. На практике применение получил П. т., изменяющийся по закону синусоиды, почему ток этот наз.
также синусоидальным. Изменен … Технический железнодорожный словарьПЕРЕМЕННЫЙ ТОК— ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК, см. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК … Научно-технический энциклопедический словарьПеременный ток— Эта статья или раздел нуждается в переработке.
Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедияпеременный ток— [alternating current, a.c.] электрический ток, измененяемый во врем. В технике периодический ток, в котором среднее значение за период (T) равно нулю. Периодом переменного тока называется минимальное время, с, через которое изменение силы тока (и … Энциклопедический словарь по металлургиипеременный ток— в широком смысле электрический ток, изменяющийся во времени; в узком периодический ток, среднее за период значение которого равно нулю.
Наиболее часто применяется синусоидальный переменный ток. * * * ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК, в широком… … Энциклопедический словарьпеременный ток— kintamoji srovė statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. alternating current vok.
Wechselstrom, m rus. переменный ток, m pranc. courant alternatif, m … Automatikos terminų žodynas
Источники:
- fb.ru
- theoryandpractice.ru
- dic.academic.ru
- dic.academic.ru
