Definizione e caratteristiche della corrente continua. la corrente continua è

DC (corrente continua) –è il movimento ordinato di particelle cariche in una direzione. In altre parole
grandezze caratterizzanti elettricità, come la tensione o la corrente, sono costanti sia nel valore che nella direzione.

In una sorgente di corrente continua, ad esempio in una convenzionale batteria AA, gli elettroni si spostano da meno a più. Ma storicamente, la direzione da più a meno è considerata la direzione tecnica della corrente.

Per la corrente continua si applicano tutte le leggi di base dell'ingegneria elettrica, come la legge di Ohm e le leggi di Kirchhoff.

Storia

Inizialmente veniva chiamata corrente continua - corrente galvanica, poiché era stata ottenuta per la prima volta utilizzando una reazione galvanica. Poi, alla fine dell'ottocento, Thomas Edison tentò di organizzare la trasmissione di corrente continua attraverso le linee elettriche. Allo stesso tempo, il cosiddetto "guerra di correnti", in cui si poteva scegliere come corrente principale tra alternata e continua. Sfortunatamente, la corrente continua ha "perso" questa "guerra" perché, a differenza della corrente alternata, la corrente continua subisce grandi perdite di potenza se trasmessa a distanza. La corrente alternata è facile da trasformare e quindi trasmettere su lunghe distanze.

Sorgenti DC

Le sorgenti CC possono essere batterie o altre sorgenti in cui appare corrente a causa di una reazione chimica (ad esempio una batteria a dito).

Inoltre, le sorgenti CC possono essere un generatore CC, in cui viene generata la corrente a causa di
fenomeno di induzione elettromagnetica, e quindi rettificato per mezzo di un collettore.

La corrente continua può essere ottenuta rettificando la corrente alternata. Per questo, ci sono vari raddrizzatori e convertitori.

Applicazione

Corrente continua, ampiamente utilizzato in schemi elettrici e dispositivi. Ad esempio, a casa, la maggior parte degli elettrodomestici, come un modem o un caricatore mobile, funzionano a corrente continua. L'alternatore dell'auto genera e converte corrente continua per caricare la batteria. Qualsiasi dispositivo portatile è alimentato da una sorgente CC.

Nell'industria, la CC viene utilizzata nelle macchine CC come motori o generatori. In alcuni paesi sono presenti linee elettriche CC ad alta tensione.

La corrente continua ha trovato impiego anche in medicina, ad esempio nell'elettroforesi, una procedura di trattamento che utilizza la corrente elettrica.

Nel trasporto ferroviario, oltre alla corrente alternata, viene utilizzata anche la corrente continua. Questo perché i motori di trazione, che hanno caratteristiche meccaniche più rigide rispetto ai motori a induzione, sono motori a corrente continua.

Impatto sul corpo umano

La corrente continua, a differenza della corrente alternata, è più sicura per l'uomo. Ad esempio, una corrente letale per una persona è 300 mA se è una corrente costante e se è una corrente alternata con una frequenza di 50 Hz, allora 50-100 mA.

La corrente continua è una corrente che ha una direzione e una grandezza.

Graficamente, la corrente continua è una linea retta.

La natura della corrente elettrica

Rame, alluminio, acciaio, argento e altri metalli sono chiamati conduttori. Hanno molti elettroni liberi. Pertanto, sono buoni conduttori di elettricità. Sono usati come fili e sono chiamati conduttori.

I conduttori hanno molti elettroni liberi. Se il circuito elettrico è aperto, gli elettroni liberi nei conduttori sono in movimento caotico.

Chiudiamo il circuito elettrico. La fonte attuale si forma in circuito elettrico campo elettrico che interagisce con i campi elettrici di ciascun elettrone. Di conseguenza, gli elettroni liberi si sposteranno in una direzione.

Conclusione:La corrente elettrica nei conduttori è un flusso diretto di elettroni liberi.

Direzione della corrente elettrica

La corrente elettrica è un flusso chiuso di elettroni. Non ha né inizio né fine.

La domanda sorge da dove mostrare il circuito della corrente elettrica.

Possono esserci molti consumatori nel circuito e la sorgente di corrente è solitamente una; pertanto, è consuetudine mostrare il circuito di corrente dall'uscita della sorgente di corrente a un'altra uscita.

Ci sono due direzioni di corrente elettrica

1. Vera direzione. Questa è la direzione da meno la sorgente al suo più. Gli elettroni vanno in questa direzione, quindi la direzione è chiamata vera.

2. Direzione tecnica

La direzione tecnica è l'opposto di quella vera. Questa è la direzione dal più della sorgente al suo meno.

La direzione tecnica è nata storicamente. Quando le persone non conoscevano la natura della corrente, impostavano tutto per mostrare lo stesso da più a meno. Quando abbiamo appreso che la corrente è un flusso di elettroni che si spostano da meno a più, abbiamo deciso di lasciare questa direzione e chiamarla tecnica e usarla nella tecnologia.

La domanda sorge spontanea quando e quale direzione usare.

Quando si tratta della natura della corrente, è necessario utilizzare la vera direzione. Negli altri casi, utilizzare la direzione tecnica.

Ci saranno malintesi.

Non sarà così, poiché nella tecnologia è il circuito elettrico che conta e non la direzione della corrente in esso.

All'inizio, diamo una breve definizione di corrente elettrica. Una corrente elettrica è chiamata movimento ordinato (diretto) di particelle cariche. Attualeè il movimento degli elettroni in un conduttore, voltaggio- questo è ciò che li mette in moto (gli elettroni).

Consideriamo ora tali concetti come costanti e corrente alternata e identificare le loro differenze fondamentali.

La differenza tra corrente continua e corrente alternata

La caratteristica principale di una tensione costante è che è costante sia in grandezza che in segno. La corrente continua "scorre" sempre in una direzione. Ad esempio, lungo i fili metallici dal terminale positivo della sorgente di tensione a quello negativo (negli elettroliti è creato da ioni positivi e negativi). Gli elettroni stessi si spostano da meno a più, ma anche prima della scoperta dell'elettrone, hanno convenuto di considerare che la corrente scorre da più a meno e continuano a rispettare questa regola nei calcoli.

Qual è la differenza tra corrente alternata (tensione) e corrente continua? Dal nome stesso ne consegue che cambia. Ma - come esattamente? Una corrente alternata cambia sia la sua intensità che la direzione del movimento degli elettroni in un periodo. Nelle nostre prese domestiche si tratta di una corrente con oscillazioni sinusoidali (armoniche) con una frequenza di 50 hertz (50 oscillazioni al secondo).

Se consideriamo un circuito chiuso usando l'esempio di una lampadina, otteniamo quanto segue:

con corrente continua, gli elettroni scorreranno attraverso il bulbo sempre nella stessa direzione da (-) meno a (+) più
in alternanza, la direzione del movimento degli elettroni cambierà a seconda della frequenza del generatore. cioè se nella nostra rete la frequenza della corrente alternata è 50 hertz (Hz), la direzione del movimento degli elettroni in 1 secondo cambierà 100 volte. Pertanto, i + e - nella nostra presa vengono scambiati cento volte al secondo (motivo per cui possiamo collegare la spina elettrica alla presa "sottosopra" e tutto funzionerà).

La tensione alternata nella nostra presa domestica cambia secondo una legge sinusoidale. Cosa significa? La tensione aumenta da zero a un valore di ampiezza positivo (massimo positivo), quindi diminuisce a zero e continua a diminuire ulteriormente - a un valore di ampiezza negativo (massimo negativo), quindi aumenta di nuovo, passando per zero e torna a un valore di ampiezza positivo.

In altre parole, con la corrente alternata, la sua carica è in continua evoluzione. Ciò significa che la tensione è 100%, quindi 0%, quindi di nuovo 100%. Si scopre che in un secondo gli elettroni cambiano la loro direzione di movimento e la loro polarità 100 volte, da positivo a negativo (ricordate che la loro frequenza è di 50 hertz - 50 periodi o oscillazioni al secondo?).

Le prime reti elettriche erano in corrente continua. Diversi problemi erano associati a questo, uno di questi era la complessità del design del generatore stesso. E l'alternatore ha un design più semplice e quindi è semplice ed economico da usare.

Il fatto è che la stessa potenza può essere trasmessa da alta tensione e bassa corrente, o viceversa: basso voltaggio e alta corrente. Come più attuale, maggiore è la sezione del filo necessaria, ad es. il filo dovrebbe essere più spesso. Per la tensione, lo spessore del filo non è importante, se gli isolanti fossero buoni. AC (al contrario di DC) è semplicemente più facile da convertire.

E questo è conveniente. Quindi, attraverso un filo di sezione relativamente piccola, una centrale elettrica può inviare cinquecentomila (e talvolta fino a un milione e mezzo) volt di energia a una corrente di 100 ampere praticamente senza alcuna perdita. Quindi, ad esempio, il trasformatore della sottostazione cittadina "prenderà" 500.000 volt a una corrente di 10 ampere e "darà" 10.000 volt a 500 ampere alla rete cittadina. E le cabine regionali stanno già convertendo questa tensione in 220/380 volt ad una corrente di circa 10.000 ampere, per le esigenze delle aree residenziali e industriali della città.

Naturalmente, lo schema è semplificato e si riferisce all'intero complesso delle sottostazioni distrettuali della città, e non a nessuna in particolare.

Un personal computer (PC) funziona secondo un principio simile, ma nella direzione opposta. Converte la corrente alternata in corrente continua e quindi, utilizzandola, ne abbassa la tensione ai valori necessari per il funzionamento di tutti i componenti interni.

Alla fine del 19° secolo, l'elettrificazione mondiale potrebbe benissimo essere andata dall'altra parte. Thomas Edison (si ritiene che sia stato lui a inventare una delle prime lampade a incandescenza di successo commerciale) ha promosso attivamente la sua idea di corrente continua. E se non fosse per la ricerca di un'altra persona di spicco che ha dimostrato l'efficacia della corrente alternata, allora tutto potrebbe essere diverso.

Il genio serbo Nikola Tesla (che ha lavorato per Edison per un certo periodo) è stato il primo a progettare e costruire un generatore di corrente alternata multifase, dimostrando la sua efficienza e superiorità rispetto a progetti simili che funzionavano con una fonte di alimentazione costante.

Ora diamo un'occhiata agli "habitat" di corrente continua e alternata. Permanente, ad esempio, è nella batteria o nelle batterie del nostro telefono. Dispositivo di ricarica trasformano la corrente alternata dalla rete in corrente continua e già in questa forma finisce nei suoi depositi (batterie).

Le sorgenti di tensione CC sono:

batterie convenzionali utilizzate in vari dispositivi (torce elettriche, lettori, orologi, tester, ecc.)
batterie varie (alcaline, acide, ecc.)
Generatori di corrente continua
altri dispositivi speciali, ad esempio raddrizzatori, convertitori
fonti di alimentazione di emergenza (illuminazione)

Ad esempio, il trasporto elettrico urbano funziona con una corrente continua di 600 volt (tram, filobus). Per la metropolitana, è più alto - 750-825 Volt.

Sorgenti di tensione CA:

generatori
vari convertitori (trasformatori)
reti elettriche domestiche (prese domestiche)

Abbiamo parlato di come e come misurare la tensione continua e alternata qui, e infine (a tutti coloro che hanno letto l'articolo fino alla fine) voglio raccontare una piccola storia. Il mio capo me l'ha espresso e lo racconterò dalle sue parole. Dolorosamente, si adatta al nostro argomento di oggi!

In qualche modo è andato a viaggio di lavoro con i nostri direttori in una città vicina. Stabilisci relazioni amichevoli con specialisti IT locali :) E proprio accanto all'autostrada c'è un posto così meraviglioso: una primavera con acqua pulita. Vicino a tutti assicurati di fermarti e raccogliere l'acqua. È una specie di tradizione.

Le autorità locali, avendo deciso di nobilitare questo luogo, hanno fatto tutto con le ultime tecnologie: hanno scavato un grande buco rettangolare proprio sotto la fontanella, l'hanno rivestito con piastrelle luminose, hanno realizzato un troppopieno, l'illuminazione a LED e la piscina si è rivelata. Inoltre! La sorgente stessa era "impacchettata" in scaglie di granito marcate, a causa della sua forma nobile, l'icona sopra lo sfiato era murata sotto vetro: un luogo sacro, a quanto pare!

E il tocco finale: mettiamo un sistema di approvvigionamento idrico su una fotocellula. Si scopre che la piscina è sempre piena e "gorgoglia" al suo interno, e per attingere acqua direttamente dalla fontanella, devi portare le mani con una nave alla fotocellula e da lì "scorre" :)

Devo dire che sulla strada per la fonte, il nostro capo ha detto a uno dei registi quanto fosse bello: nuove tecnologie, Wi-Fi, fotocellule, scansione della retina, ecc. Il regista era un classico tecnofobo, quindi era di parere opposto. E così, salgono alla fontanella, mettono le mani dove dovrebbero, ma l'acqua non scorre!

Fanno questo e quello, ma il risultato è zero! Si è scoperto che stupidamente non c'era tensione nella rete elettrica che alimentava questo sistema shaitan :) Il regista era "a cavallo"! Ha rilasciato diverse frasi di "controllo" su tutte queste n ... x tecnologie, gli stessi n ... x elementi, tutte le macchine in generale e questa in particolare in particolare. Ho raccolto il contenitore direttamente dalla piscina e sono andato in macchina!

Quindi si scopre che possiamo configurare qualsiasi cosa, "sollevare" un server pieno, fornire il servizio migliore e più richiesto, ma, comunque, il più il principale- questo è zio Vasya, un elettricista in giacca imbottita, che con un solo movimento della mano può organizzare un completo saltato di tutta questa potenza tecnica e grazia :)

Quindi ricorda: la cosa principale è un alimentatore di alta qualità. buono (fonte) gruppo di continuità) e una tensione stabile nelle prese, e tutto il resto seguirà :)

Per oggi abbiamo tutto e fino ai prossimi articoli. Prenditi cura di te! Di seguito un breve video sull'argomento dell'articolo.

Nonostante il fatto che l'elettricità sia saldamente entrata nelle nostre vite, la stragrande maggioranza degli utenti di questa benedizione della civiltà non ha nemmeno una comprensione superficiale di cosa sia la corrente, per non parlare di come la corrente continua differisca dalla corrente alternata, qual è la differenza tra loro e ciò che è corrente in generale. Il primo a rimanere scioccato è stato Alessandro Volta, dopo di che ha dedicato tutta la sua vita a questo argomento. Prestiamo attenzione anche a questo argomento per avere un'idea generale della natura dell'elettricità.

Da dove viene la corrente e perché è diversa?

Cercheremo di evitare la fisica complessa e utilizzeremo il metodo delle analogie e delle semplificazioni per considerare questo problema. Ma prima, ricordiamo la vecchia battuta sull'esame, quando uno studente onesto ha tirato fuori un biglietto "Cos'è la corrente elettrica".

"Scusa, professore, mi stavo preparando, ma mi sono dimenticato", rispose lo studente onesto. - Come hai potuto! Il professore lo rimproverò, Tu sei l'unica persona sulla Terra che lo sapeva! (Insieme a)

Questo è uno scherzo, ovviamente, ma c'è molta verità in esso. Pertanto, non cercheremo allori Nobel, ma semplicemente lo scopriremo, corrente alternata e corrente continua, qual è la differenza e quali sono le fonti di corrente.

Come base, assumeremo che la corrente non sia il movimento delle particelle (sebbene il movimento delle particelle cariche trasferisca anche la carica, e quindi crei correnti), ma il movimento (trasferimento) della carica in eccesso in un conduttore da un punto di addebito (potenziale) a un punto di addebito inferiore. Un'analogia è un serbatoio, l'acqua tende sempre ad occupare un livello (equalizzazione dei potenziali). Se apri un buco nella diga, l'acqua inizierà a scorrere in discesa, ci sarà una corrente continua. Più grande è il buco, più acqua scorrerà, la forza della corrente aumenterà, così come la potenza e la quantità di lavoro che questa corrente è in grado di fare. Se il processo non è controllato, l'acqua distruggerà la diga e creerà immediatamente una zona allagabile con una superficie piana. Questo è un cortocircuito con potenziale equalizzazione, accompagnato da una grande distruzione.

Pertanto, nella sorgente appare corrente continua (di norma, a causa di reazioni chimiche), in cui esiste una differenza di potenziale in due punti. Il movimento della carica da un "+" superiore a un "-" inferiore equalizza il potenziale mentre la reazione chimica continua. Il risultato della piena equalizzazione del potenziale, lo sappiamo - "la batteria del villaggio". Questo porta a capire il perché la tensione continua e quella alternata differiscono significativamente nella stabilità delle caratteristiche. Le batterie (accumulatori) consumano la carica, quindi la tensione CC diminuisce nel tempo. Per mantenerlo allo stesso livello, vengono utilizzati convertitori aggiuntivi. Inizialmente, l'umanità ha deciso per molto tempo in che modo la corrente continua differisce dalla corrente alternata per un uso diffuso, il cosiddetto. "Guerra di correnti". Si è concluso con la vittoria della corrente alternata, non solo perché c'è meno perdita durante la trasmissione a distanza, ma anche la generazione di corrente continua da corrente alternata si è rivelata più facile. Ovviamente la corrente continua così ottenuta (senza sorgente consumabile) ha caratteristiche molto più stabili. Infatti, in questo caso, la variabile e pressione costante sono rigidamente collegati, e nel tempo dipendono solo dalla produzione di energia e dalla quantità di consumo.

Pertanto, la corrente continua per sua natura è il verificarsi di una carica irregolare nel volume (reazione chimica), che può essere ridistribuita con l'aiuto di fili, collegando un punto di carica alta e bassa (potenziale).

Soffermiamoci su una tale definizione generalmente accettata. Tutte le altre correnti continue (non batterie e accumulatori) sono derivate da una fonte di corrente alternata. Ad esempio, in questa immagine, la linea ondulata blu è la nostra corrente continua, come risultato della conversione della corrente alternata.

Presta attenzione ai commenti sull'immagine, " un gran numero di circuiti e piastre collettori. Se il convertitore è diverso, l'immagine sarà diversa. La stessa linea di corrente blu è quasi costante, ma pulsante, ricorda questa parola. Qui, a proposito, la corrente continua pura è la linea rossa.

Relazione tra magnetismo ed elettricità

Ora vediamo come la corrente alternata differisce dalla corrente continua, che dipende dal materiale. Il più importante - il verificarsi di una corrente alternata non dipende dalle reazioni nel materiale. Lavorando con galvanica (corrente continua), è stato rapidamente stabilito che i conduttori sono attratti l'uno dall'altro come i magneti. La conseguenza è stata la scoperta che un campo magnetico in determinate condizioni genera una corrente elettrica. Cioè, il magnetismo e l'elettricità si sono rivelati un fenomeno interconnesso con una trasformazione inversa. Un magnete potrebbe fornire corrente a un conduttore e un conduttore che trasporta corrente potrebbe essere un magnete. In questa foto, la simulazione degli esperimenti di Faraday, che di fatto ha scoperto questo fenomeno.

Ora l'analogia per la corrente alternata. Avremo una forza attrattiva come magnete e una clessidra con acqua come generatore di corrente. Su una metà dell'orologio scriveremo “in alto”, sull'altra “in basso”. Giriamo il nostro orologio e vediamo come l'acqua scorre "verso il basso", quando tutta l'acqua è defluita, lo giriamo di nuovo e la nostra acqua scorre "su". Nonostante il fatto che abbiamo corrente disponibile, cambia direzione due volte in un ciclo completo. Nella scienza, sarà simile a questo: la frequenza della corrente dipende dalla frequenza di rotazione del generatore in un campo magnetico. In determinate condizioni, otteniamo un'onda sinusoidale pura, o semplicemente una corrente alternata con diverse ampiezze.

Ancora! Questo è molto importante per capire la differenza tra corrente continua e corrente alternata. In entrambe le analogie, l'acqua scorre "a valle". Ma nel caso della corrente continua, il serbatoio prima o poi si svuoterà e, per la corrente alternata, l'orologio verserà acqua per molto tempo, è in un volume chiuso. Ma allo stesso tempo, in entrambi i casi, l'acqua scorre a valle. È vero, nel caso della corrente alternata, scorre metà del tempo in discesa, ma in alto. In altre parole, la direzione del movimento della corrente alternata è un valore algebrico, ovvero "+" e "-" cambiano continuamente posto, mentre la direzione del movimento della corrente rimane invariata. Prova a pensare e a capire questa differenza. Com'è di moda dire online: "Questo l'hai capito, ora sai tutto".

Ciò che provoca un'ampia varietà di correnti

Se capisci qual è la differenza tra correnti continue e alternate, sorge una domanda naturale: perché ce ne sono così tante, le correnti? Sceglierei una corrente come standard e tutto sarebbe lo stesso.

Ma, come si suol dire, “non tutte le correnti sono ugualmente utili”, tra l'altro, pensiamo a quale corrente è più pericolosa: diretta o alternata, se grosso modo immaginassimo non la natura della corrente, ma le sue caratteristiche. L'uomo è un collodio che conduce bene l'elettricità. Un insieme di diversi elementi nell'acqua (siamo il 70% dell'acqua, se qualcuno non lo sa). Se viene applicata una tensione a un tale collodio - una scossa elettrica, le particelle dentro di noi inizieranno a trasferire la carica. Come dovrebbe essere da un punto di alto potenziale a un punto di basso potenziale. La cosa più pericolosa è restare a terra, che generalmente è un punto con un potenziale infinitamente zero. In altre parole, trasferiremo a terra l'intera corrente, cioè la differenza di cariche. Quindi, con una direzione costante del movimento della carica, il processo di equalizzazione del potenziale nel nostro corpo avviene senza intoppi. Siamo come la sabbia che passa l'acqua attraverso di noi. E possiamo tranquillamente "assorbire" molta acqua. Con la corrente alternata, il quadro è leggermente diverso: tutte le nostre particelle "tireranno" qua e là. La sabbia non sarà in grado di far passare l'acqua con calma e il tutto sarà agitato. Pertanto, la risposta alla domanda su quale corrente è più pericolosa, costante o variabile, è inequivocabile: variabile. Per riferimento, la corrente CC di soglia pericolosa per la vita è 300 mA. Per AC questi valori dipendono dalla frequenza e partono da 35 mA. Con una corrente di 50 hertz 100 mA. D'accordo, la differenza di 3-10 volte di per sé risponde alla domanda: cosa è più pericoloso? Ma questo non è l'argomento principale nella scelta dello standard attuale. Ordiniamo tutto ciò che viene preso in considerazione quando si sceglie il tipo di corrente:

Erogazione di corrente su lunghe distanze. La corrente continua andrà quasi del tutto persa;
Trasformazione in circuiti elettrici eterogenei con un livello di consumo indefinito. Per la corrente continua, un problema praticamente irrisolvibile;
Mantenere una tensione costante per la corrente alternata costa due ordini di grandezza in meno rispetto alla corrente continua;
trasformazione energia elettrica in forza meccanica è molto più economico nei motori e nei meccanismi CA. Tali motori hanno i loro inconvenienti e in un certo numero di aree non possono sostituire i motori a corrente continua;
Per l'uso di massa, quindi, la corrente continua ha un vantaggio: è più sicura per l'uomo.

Da qui il ragionevole compromesso che l'umanità ha scelto. Non solo una corrente, ma l'intero insieme di trasformazioni disponibili dalla generazione, consegna al consumatore, distribuzione e utilizzo. Non elencheremo tutto, ma consideriamo la risposta principale alla domanda dell'articolo, "qual è la differenza tra corrente continua e corrente alternata", in una parola: le caratteristiche. Questa è probabilmente la risposta più corretta per qualsiasi scopo domestico. E per comprendere gli standard, proponiamo di considerare le caratteristiche principali di queste correnti.

Le principali caratteristiche delle correnti utilizzate oggi

Se per la corrente continua dalla scoperta le caratteristiche sono rimaste generalmente invariate, allora con le correnti alternate è tutto molto più complicato. Guarda questa immagine: un modello del flusso di corrente in un sistema trifase dalla generazione al consumo

Dal nostro punto di vista si tratta di un modello molto illustrativo, sul quale è chiaro come rimuovere una fase, due o tre. Allo stesso tempo, puoi vedere come arriva al consumatore.

Di conseguenza, abbiamo una catena di generazione, tensione AC e DC (correnti) nella fase del consumatore. Di conseguenza, più lontano dal consumatore, maggiori sono le correnti e la tensione. Infatti, nel nostro outlet, la più semplice e debole è la corrente alternata monofase, 220V con frequenza fissa di 50 Hz. Solo un aumento della frequenza è in grado di rendere la corrente ad alta frequenza a questa tensione. L'esempio più semplice è nella tua cucina. La stampa a microonde converte la corrente semplice in alta frequenza, il che aiuta effettivamente a cucinare. A proposito, rispondiamo alla domanda sulla potenza delle microonde: questa è la quantità di corrente "ordinaria" che converte in correnti ad alta frequenza.

Vale la pena ricordare che qualsiasi trasformazione delle correnti non è "per niente". Per ottenere corrente alternata, devi ruotare l'albero con qualcosa. Per ottenere una corrente continua da esso, devi dissipare parte dell'energia sotto forma di calore. Anche le correnti di trasmissione di potenza dovranno essere dissipate sotto forma di calore quando vengono fornite all'appartamento tramite un trasformatore. Cioè, qualsiasi modifica dei parametri attuali è accompagnata da perdite. E, naturalmente, le perdite sono accompagnate dalla fornitura di corrente al consumatore. Questa conoscenza apparentemente teorica ci consente di capire da dove provengono i nostri pagamenti in eccesso per l'energia, rimuovendo metà delle domande sul perché ci sono 100 rubli sul contatore e 115 sullo scontrino.

Torniamo alle correnti. Abbiamo menzionato tutto e sappiamo anche in che modo la corrente continua differisce dalla corrente alternata, quindi ricordiamo quali correnti ci sono in generale.

DC, la fonte è la fisica delle reazioni chimiche con cambio di carica, ottenibile convertendo la corrente alternata. Varietà - corrente impulsiva, che cambia i suoi parametri in un ampio intervallo, ma non cambia la direzione del movimento.
Corrente alternata. Può essere monofase, bifase o trifase. Standard o ad alta frequenza. È sufficiente una classificazione così semplice.

Conclusione o ogni corrente ha il suo dispositivo

La foto mostra un generatore di corrente presso l'HPP Sayano-Shushenskaya. E in questa foto, il luogo della sua installazione.

E questa è solo una lampadina.

Non è vero che la differenza di scala è notevole, sebbene la prima sia stata creata, anche per l'opera della seconda? Se pensi a questo articolo, diventa chiaro che più il dispositivo è vicino a una persona, più spesso viene utilizzata la corrente continua. Ad eccezione dei motori DC e delle applicazioni industriali, questo è davvero uno standard, basato proprio sul fatto che abbiamo scoperto quale corrente è più pericolosa diretta o alternata. Le caratteristiche delle correnti domestiche si basano sullo stesso principio, poiché la corrente alternata 220V 50Hz è un compromesso tra pericolo e perdite. Il prezzo di un compromesso è l'automazione protettiva: da un fusibile a un RCD. Allontanandoci dalla persona, ci troviamo nella zona delle caratteristiche transitorie, dove sia le correnti che le tensioni sono più elevate e dove non si tiene conto del pericolo per l'uomo, ma si presta attenzione alla sicurezza: la zona di uso industriale della corrente . Il più lontano dall'uomo, anche nell'industria, è la trasmissione e la generazione di potenza. Un semplice mortale non ha nulla a che fare qui: questa è una zona di professionisti e specialisti che sanno come controllare questo potere. Ma anche con l'uso domestico dell'elettricità e, naturalmente, quando si lavora con un elettricista, comprendere le basi della natura delle correnti non sarà mai superfluo.

corrente continua detta corrente elettrica che non cambia nel tempo in direzione e valore.

Le sorgenti CC sono celle galvaniche, batterie e generatori CC.

La corrente elettrica ha una certa direzione. La direzione del movimento delle particelle caricate positivamente viene presa come direzione della corrente. Se la corrente è formata dal movimento di particelle cariche negativamente, la direzione della corrente è considerata opposta alla direzione del movimento di queste particelle.

Il concetto di intensità di corrente viene utilizzato per quantificare la corrente in un circuito elettrico. La forza attuale è la quantità di elettricità Q che scorre attraverso la sezione trasversale del conduttore per unità di tempo.

Se durante il tempo t attraverso la sezione trasversale del conduttore la quantità di elettricità Q si è spostata, la forza attuale è I \u003d Q / t.

L'unità di misura della corrente è ampere (A).

La densità di corrente A / mm 2 è il rapporto tra la forza di corrente I e l'area sezione trasversale Conduttore F:

In un circuito elettrico chiuso, la corrente nasce sotto l'azione di una sorgente di energia elettrica, che crea e mantiene una differenza di potenziale ai suoi capi; misurata in volt (V).

Una caratteristica importante di un circuito elettrico è la resistenza; l'intensità della corrente nel conduttore a una determinata tensione dipende da questo valore. La resistenza di un conduttore è una sorta di misura della resistenza di un conduttore al flusso di corrente elettrica al suo interno. La resistenza elettrica è misurata in ohm (Ohm). Molto usato è il reciproco della resistenza (1/Ohm), che si chiama conducibilità.

La resistenza dipende dal materiale del conduttore, dalla sua lunghezza l e dall'area della sezione trasversale F, ad es.

Dove ρ è la resistività del conduttore.

La resistività in unità SI è numericamente uguale alla resistenza di un conduttore a forma di cubo con uno spigolo di 1 m, se la corrente passa tra due facce opposte del cubo.

La resistenza dei conduttori cambia al variare della loro temperatura. All'aumentare della temperatura, aumenta la resistenza dei conduttori metallici. La resistenza del carbone, delle soluzioni e dei fusi di sali e acidi diminuisce con l'aumentare della temperatura.

Indicando con R 0 la resistenza del conduttore a una temperatura di 0 ° C, otteniamo per la resistenza a qualsiasi temperatura la formula R \u003d R 0 (l + αt), dove α è il coefficiente di resistenza termica, che mostra il relativo incremento resistività quando il conduttore viene riscaldato di 1°C.

Questa proprietà viene utilizzata nei sensori di temperatura a filo.

La relazione tra la differenza di potenziale (tensione) ai terminali di un circuito elettrico, la resistenza e la corrente nel circuito è espressa dalla legge di Ohm.

Secondo la legge di Ohm per una sezione di un circuito omogeneo, l'intensità della corrente è direttamente proporzionale al valore della tensione applicata, ad es. I \u003d U / R, dove U è la tensione ai terminali del circuito B; R - resistenza, Ohm; I - forza attuale, A.

In pratica, parallelo, serie e connessione mista elementi dei circuiti elettrici. In collegamento in parallelo elementi, come i resistori, le loro conclusioni sono collegati a punti nodali comuni e ciascun resistore viene acceso per una tensione applicata ai punti nodali A e B (Fig. 1).

La resistenza totale del circuito è determinata dalla formula: 1 / R 0 \u003d 1 / R 1 +1 / R 2 +1 / R 3

In connessione seriale gli elementi dei bersagli elettrici vengono accesi uno dopo l'altro, ovvero l'inizio del successivo è collegato alla fine del precedente (Fig. 2).

La corrente elettrica in un circuito con una connessione seriale è comune a tutti gli elementi.

La resistenza totale del circuito quando i resistori sono collegati in serie è calcolata dalla formula R 0 \u003d R 1 + R 2 + R 3

Le formule precedenti possono essere utilizzate per calcolare la resistenza totale di un numero qualsiasi di resistori collegati in parallelo o in serie.

Il lavoro svolto da una corrente elettrica nell'unità di tempo (secondo) è chiamato potenza ed è indicato dalla lettera P. Questo valore è caratterizzato dall'intensità del lavoro svolto dalla corrente. La potenza è determinata dalla formula P=W/t=UIt/t=UI.

L'unità di misura della potenza è il watt (W). Un watt è la potenza alla quale un joule di lavoro viene svolto uniformemente al secondo. Quindi la formula sopra può essere scritta come segue: W=Pt.

Più unità di potenza: kilowatt-1 kW = 1000 W e megawatt-1 MW = 1.000.000 W.

L'unità di misura dell'energia elettrica - kilowattora (kWh) è il lavoro svolto a una potenza costante di 1 kW per 1 ora.

L'espressione per la potenza di una corrente elettrica può essere convertita sostituendo, in base alla legge di Ohm, la tensione U = IR. Di conseguenza, otteniamo tre espressioni per la potenza della corrente elettrica

P=UI = I 2 R=U 2 /R

Di grande importanza pratica è il fatto che la stessa potenza di corrente elettrica può essere ottenuta a bassa tensione e alta corrente oppure ad alta tensione e bassa corrente.

La corrente elettrica che scorre attraverso un conduttore lo riscalda. La quantità di calore rilasciata nel conduttore è determinata da nj formula Q-I 2 Rt.

Questa relazione è chiamata legge di Joule-Lenz.

I fili lo sono di solito isolamento elettrico, che peggiora le condizioni per il raffreddamento del nucleo che trasporta corrente. Inoltre, l'isolamento, a seconda del tipo di materiale con cui è realizzato, può resistere a una certa temperatura di riscaldamento (ammissibile). Anche il numero dei fili e il modo in cui sono posati influiscono significativamente sulle condizioni per il loro raffreddamento.

Quando si progettano cavi elettrici, tali sezioni e marche di cavi vengono scelte in modo che la loro temperatura non superi i valori accettabili. La sezione minima del filo per una data intensità di corrente è determinata dalla tabella dei carichi di corrente ammissibili a lungo termine su fili e cavi. Queste tabelle sono riportate nei libri di riferimento elettrici e nelle "Regole di installazione elettrica" (PUE).

Sulla base della legge di Ohm e della legge di Joule-Lenz, è possibile analizzare il fenomeno che si verifica quando i conduttori sono direttamente collegati tra loro, fornendo corrente elettrica al carico. Degno di nota è il fenomeno in cui la corrente scorre in modo più breve bypassando il carico (cortocircuito).

La figura 3 mostra un diagramma dell'inclusione di una lampada a incandescenza elettrica in rete elettrica. Se la resistenza di questa lampada è R \u003d 484 Ohm e la tensione di rete è U \u003d 220 V, la corrente nel circuito della lampada secondo l'equazione

Considera il caso in cui i fili che conducono a una lampada a incandescenza sono collegati tramite una resistenza molto piccola, come una spessa barra di metallo. In questo caso, la corrente del circuito, passando al punto A, si ramifica lungo due percorsi: uno, la maggior parte, percorrerà il percorso a bassa resistenza - l'asta di metallo, e l'altro, una piccola parte della corrente - lungo il percorso con grande resistenza- una lampada a incandescenza.

Infatti, durante un corto circuito, la tensione di rete sarà inferiore a 220 V, poiché una grande corrente nel circuito provocherà una forte caduta di tensione e quindi la corrente che scorre attraverso l'asta metallica sarà leggermente inferiore. Tuttavia, questa corrente sarà molte volte maggiore della corrente che scorreva in precedenza attraverso il circuito.

In accordo con la dipendenza Q=I 2 Rt, la corrente che passa attraverso i fili genera calore e i fili si riscaldano. Nel nostro esempio, la sezione trasversale dei fili è stata progettata per una piccola corrente - 0,455 A. Quando si collegano i fili in un modo più breve, bypassando il carico, una corrente molto grande scorre attraverso il circuito - 22.000 A. Tale corrente causerà un'enorme quantità di calore da rilasciare, che porterà alla carbonizzazione e all'accensione dei fili isolanti, alla fusione del materiale del filo, al danneggiamento degli strumenti di misura elettrici, alla fusione dei contatti di interruttori, interruttori a coltello, ecc. La fonte di energia elettrica anche l'alimentazione di un tale circuito può essere danneggiata. Il surriscaldamento dei cavi può provocare un incendio.

Ogni cablaggio elettrico è progettato per una corrente specifica.

La modalità di funzionamento di emergenza del circuito, quando, a causa di una diminuzione della sua resistenza, la corrente al suo interno aumenta notevolmente rispetto a quella normale è chiamata cortocircuito.

A causa delle conseguenze pericolose, distruttive e talvolta irreparabili di un cortocircuito, è necessario rispettare determinate condizioni durante l'installazione e il funzionamento. installazioni elettriche. I principali sono i seguenti:

1. L'isolamento dei fili deve essere adeguato alla tensione di rete e alle condizioni di lavoro.
2. La sezione dei fili deve essere tale che il loro riscaldamento sotto carico normale non raggiunga un valore pericoloso.
3. I cavi posati devono essere protetti da danni meccanici.
4. Le connessioni e le diramazioni devono essere isolate come i cavi.
5. I cavi devono essere posati attraverso pareti, soffitti e pavimenti in modo che siano protetti da danni meccanici e chimici, umidità e non si tocchino tra loro.

Per evitare un improvviso e pericoloso aumento di corrente nel circuito elettrico durante il suo cortocircuito, il circuito è protetto da fusibili o relè di massima corrente.