Постоянный ток: что это такое?
Что такое постоянный ток?
DC означает постоянный ток, хотя его часто называют "постоянным током". Постоянный ток определяется как односторонний поток электрического заряда. В постоянном токе электроны перемещаются от области отрицательного заряда к области положительного заряда без изменения направления. Это отличается от переменного тока (AC) цепей, где ток может течь в обоих направлениях.
Постоянный ток может протекать через проводящие материалы, такие как провода, и также может протекать через полупроводники.
Батарея является хорошим примером источника постоянного тока. В батарее электрическая энергия производится из химической энергии, запасенной в батарее. Когда батарея подключена к цепи, она обеспечивает постоянный поток заряда от отрицательного вывода к положительному выводу батареи.
Выпрямитель используется для преобразования переменного тока в постоянный. А инвертор используется для преобразования постоянного тока в переменный.
Символ постоянного тока
Постоянный ток является стабильным током. Поэтому символ постоянного тока представляет собой прямую линию. Символы постоянного и переменного тока показаны на рисунке ниже.
Символы постоянного и переменного тока
Различия между переменным и постоянным током
Электрическая энергия доступна в виде переменного тока (AC) или постоянного тока (DC). В переменном токе ток меняет направление 50-60 раз в секунду, в зависимости от частоты.
Основные различия между AC и DC представлены в таблице ниже:
Переменный ток (AC) |
Постоянный ток (DC) |
|
Направление потока тока |
Когда переменный ток протекает через цепь, он меняет свое направление. |
Когда постоянный ток протекает через цепь, он не меняет своего направления. |
Частота |
Частота переменного тока определяет, сколько раз он меняет свое направление. Если частота составляет 50 Гц, это означает, что ток меняет направление 50 раз. |
Электроны постоянно движутся в одном направлении. |
Движение электронов |
Мгновенная величина тока изменяется со временем. |
Электроны движутся только в одном направлении. |
Величина тока |
Мгновенная величина тока изменяется со временем. |
Величина постоянна в каждый момент времени для чистого DC. Но она изменяется для пульсирующего DC. |
Диапазон от 0 до 1. |
Всегда равен 1. |
|
Пассивный параметр |
Импеданс (комбинация реактивного сопротивления и активного сопротивления). |
Может быть подключен к нагрузке, содержащей резистивные, индуктивные и емкостные элементы. |
Типы |
Синусоидальный, трапецеидальный, прямоугольный, треугольный |
Чистый DC и пульсирующий DC |
Передача электрической энергии |
В системе передачи мощности традиционным методом является система передачи HVAC. Потери меньше, но больше, чем в системе передачи HVDC. |
В системе передачи мощности наиболее перспективной технологией является система передачи HVDC. Потери в системе передачи HVDC очень малы. |
Преобразование |
Можно преобразовать из источника переменного тока с помощью выпрямителя. |
Мобильные телефоны, электромобили, гальваника, фонари и т.д. |
Тип нагрузки |
Может быть подключен к нагрузке, содержащей резистивные, индуктивные и емкостные элементы. |
Может быть подключен только к резистивной нагрузке. |
Источник |
Генератор переменного тока |
Генератор постоянного тока и батарея |
Опасность |
Опасен. |
Но более опасен, чем переменный ток при одинаковой мощности. |
Применение |
Большинство бытового, промышленного и коммерческого оборудования работает на постоянном токе. |
Мобильные телефоны, электромобили, гальваника, фонари и т.д. |
Таблица сравнения постоянного и переменного тока
Применение постоянного тока
Постоянный ток легко можно получить от батареи и солнечных элементов. Большинство силовых электронных цепей требуют постоянного питания. Применение постоянного тока в различных областях приведено ниже:
Постоянное питание используется во многих низковольтных приложениях, таких как зарядка мобильных батарей. В жилых и коммерческих зданиях постоянный ток используется для аварийного освещения, камер наблюдения, телевизоров и т.д.
В автомобиле батарея используется для запуска двигателя, освещения и системы зажигания. Электромобиль работает на батарее (постоянный ток).
В системах связи используется 48-вольтовое постоянное питание. Обычно используется одна проводная линия для связи, а в качестве обратного пути используется земля. Большинство устройств сетей связи работают на постоянном токе.
Передача высоковольтной мощности возможна с помощью линий передачи HVDC. Существует много преимуществ системы передачи HVDC по сравнению с традиционной системой HVAC. Система HVDC более эффективна, чем система HVAC, так как не испытывает потерь мощности из-за эффекта короны или кожного эффекта.
В солнечной электростанции энергия генерируется в виде постоянного тока.
Переменный ток, в отличие от постоянного, нельзя хранить. Поэтому для хранения электрической энергии всегда используется постоянный ток.
В тяговых системах локомотивные двигатели работают на постоянном токе. В дизельных локомотивах также вентиляторы, освещение, кондиционеры и розетки работают на постоянном токе.
Как измерить постоянный ток
Постоянный ток можно измерить мультиметром. Мультиметр подключается последовательно с нагрузкой.
Черный (COM) щуп мультиметра подключается к отрицательному выводу батареи. Положительный щуп (красный щуп) подключается к нагрузке. Положительный вывод батареи подключается к нагрузке. Схема подключения показана на рисунке ниже:
Установите тип тока DC в мультиметре. На дисплее будет показано значение постоянного тока, протекающего через нагрузку. Клещевой амперметр также используется для измерения постоянного тока, протекающего
