직류 정의 및 특성. 직류는

DC (직류) –하전 입자가 한 방향으로 질서 있게 움직이는 것입니다.다시 말해
특성화하는 양 전기, 전압 또는 전류와 같은 값과 방향 모두 일정합니다.

예를 들어 기존의 직류 소스에서 AA 배터리, 전자는 마이너스에서 플러스로 이동합니다. 그러나 역사적으로 플러스에서 마이너스 방향은 전류의 기술적 방향으로 간주됩니다.

직류의 경우 옴의 법칙과 키르히호프의 법칙과 같은 전기 공학의 모든 기본 법칙이 적용됩니다.

이야기

처음에 직류는 갈바니 반응을 사용하여 처음 얻어졌기 때문에 갈바니 전류라고 했습니다. 그런 다음 19 세기 말 Thomas Edison은 전력선을 통한 직류 전송을 조직하려고 시도했습니다. 동시에 이른바 "전류 전쟁", 교류와 직류 사이의 주요 전류로 선택이있었습니다. 불행히도 직류는 교류와 달리 장거리 전송 시 전력 손실이 크기 때문에 이 "전쟁"을 "잃어버렸습니다". 교류는 변환하기 쉽기 때문에 장거리로 전송합니다.

DC 소스

DC 소스는 배터리 또는 화학 반응으로 인해 전류가 나타나는 기타 소스(예: 손가락 배터리)일 수 있습니다.

또한 DC 소스는 DC 생성기가 될 수 있으며, 여기서 전류는
전자기 유도 현상을 일으킨 다음 컬렉터를 사용하여 정류합니다.

직류는 교류를 정류하여 얻을 수 있습니다. 이를 위해 다양한 정류기 및 변환기가 있습니다.

신청

널리 사용되는 직류 전기 다이어그램및 장치. 예를 들어 가정에서 모뎀이나 모바일 충전기와 같은 대부분의 가전 제품은 직류로 작동합니다. 자동차의 발전기는 배터리를 충전하기 위해 직류를 생성하고 변환합니다. 모든 휴대용 장치는 DC 소스에 의해 전원이 공급됩니다.

업계에서 DC는 모터 또는 발전기와 같은 DC 기계에 사용됩니다. 일부 국가에는 고전압 DC 전력선이 있습니다.

직류는 또한 예를 들어 전류를 사용하는 치료 절차인 전기영동과 같이 의학에서 사용되는 것을 발견했습니다.

철도 운송에서는 교류 외에도 직류도 사용됩니다. 인덕션 모터보다 기계적 특성이 더 촘촘한 트랙션 모터가 DC 모터이기 때문이다.

인체에 미치는 영향

교류와 달리 직류는 사람에게 더 안전합니다. 예를 들어 사람의 치사 전류는 정전류인 경우 300mA이고 주파수가 50Hz인 교류인 경우 50-100mA입니다.

직류는 방향과 크기가 하나인 전류입니다.

그래픽에서 직류는 직선입니다.

전류의 성질

구리, 알루미늄, 강철, 은 및 기타 금속을 도체라고 합니다. 그들은 많은 자유 전자를 가지고 있습니다. 따라서 그들은 전기의 좋은 전도체입니다. 그들은 전선으로 사용되며 도체라고합니다.

도체에는 많은 자유 전자가 있습니다. 전기 회로가 열려 있으면 도체의 자유 전자가 혼란스럽게 움직입니다.

전기 회로를 닫읍시다. 현재 소스 형식 전기 회로 전기장이것은 각 전자의 전기장과 상호 작용합니다. 결과적으로 자유 전자는 한 방향으로 이동할 것입니다.

결론:도체의 전류는 자유 전자의 방향성 흐름입니다.

전류의 방향

전류는 닫힌 전자 흐름입니다. 시작도 끝도 없습니다.

문제는 전류 회로를 표시할 위치에서 발생합니다.

회로에는 많은 소비자가있을 수 있으며 전류 소스는 일반적으로 하나이므로 전류 소스의 출력에서 다른 출력으로 전류 회로를 표시하는 것이 일반적입니다.

전류의 두 방향이 있습니다

1. 진정한 방향. 이것은 마이너스 소스에서 플러스 방향입니다. 전자는 이 방향으로 가므로 그 방향을 참이라고 합니다.

2.기술적 방향

기술 방향은 실제 방향과 반대입니다. 이것은 소스의 플러스에서 마이너스 방향입니다.

기술적 방향은 역사적으로 발생했습니다. 사람들은 전류의 본질을 모를 때 플러스에서 마이너스로 동일하게 보이도록 모든 것을 설정했습니다. 전류가 마이너스에서 플러스로 이동하는 전자의 흐름이라는 것을 알았을 때, 우리는 이 방향을 떠나서 그것을 기술이라고 부르고 기술에 사용하기로 결정했습니다.

언제 어떤 방향으로 사용해야 하는지에 대한 질문이 발생합니다.

전류의 특성에 관해서는 참 방향을 사용해야 합니다. 다른 경우에는 기술 지침을 사용하십시오.

오해가 있을런지요.

기술에서 중요한 것은 전류의 방향이 아니라 전기 회로이기 때문에 그렇지 않습니다.

맨 처음에 전류에 대한 간략한 정의를 드리겠습니다. 전류를 하전 입자의 질서 있는(방향성) 운동이라고 합니다. 현재의도체에서 전자의 움직임, 전압- 이것이 전자(전자)를 움직이게 하는 것입니다.

이제 상수와 같은 개념을 고려하십시오. 교류근본적인 차이점을 식별합니다.

직류와 교류의 차이

정전압의 주요 특징은 크기와 부호가 모두 일정하다는 것입니다. 직류는 항상 한 방향으로 "흐릅니다". 예를 들어, 전압 소스의 양극 단자에서 음극 단자까지 금속 와이어를 따라(전해질에서는 양극 및 음극 이온에 의해 생성됨). 전자 자체는 마이너스에서 플러스로 이동하지만 전자가 발견되기 전에도 전류가 플러스에서 마이너스로 흐르는 것으로 간주하고 계산에서 여전히이 규칙을 준수하기로 동의했습니다.

교류(전압)와 직류의 차이점은 무엇입니까? 이름 자체에서 변경됩니다. 하지만 - 정확히 어떻게? 교류는 일정 기간 동안 크기와 전자 이동 방향을 모두 변경합니다. 가정용 소켓에서 이것은 주파수가 50Hz(초당 50회 진동)인 사인파(고조파) 진동이 있는 전류입니다.

전구의 예를 사용하여 폐쇄 회로를 고려하면 다음을 얻습니다.

직류에서 전자는 항상 (-) 마이너스에서 (+) 플러스로 같은 방향으로 전구를 통해 흐를 것입니다.
교대로 할 때 전자 이동의 방향은 발전기의 주파수에 따라 변경됩니다. 즉, 네트워크에서 교류의 주파수가 50Hz(Hz)인 경우 1초 동안 전자의 이동 방향은 100번 변경됩니다. 따라서 콘센트의 +와 -는 초당 100번 교체됩니다(이것이 전기 플러그를 콘센트에 "거꾸로" 꽂을 수 있고 모든 것이 작동하는 이유입니다).

가정용 콘센트의 교류 전압은 사인파 법칙에 따라 변합니다. 무슨 뜻인가요? 전압은 0에서 양의 진폭 값(양의 최대값)으로 증가한 다음 0으로 감소하고 계속해서 음의 진폭 값(음의 최대값)으로 감소한 다음 다시 증가하여 0을 통과하고 양의 진폭 값으로 돌아갑니다.

즉, 교류의 경우 전하가 끊임없이 변합니다. 이것은 전압이 100%, 0%, 그리고 다시 100%임을 의미합니다. 1초 안에 전자는 이동 방향과 극성을 양에서 음으로 100번 변경합니다(주파수가 50헤르츠 - 초당 50주기 또는 진동임을 기억하십시오).

최초의 전기 네트워크는 직류였습니다. 이와 관련하여 몇 가지 문제가 발생했으며 그 중 하나는 발전기 자체 설계의 복잡성이었습니다. 그리고 알터네이터는 더 단순한 디자인을 가지고 있어 작동이 간단하고 저렴합니다.

사실은 동일한 전력이 고전압 및 저전류로 전송될 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 낮은 전압그리고 높은 전류. 어떻게 더 최신, 더 큰 와이어 단면적이 필요합니다. 와이어가 더 두꺼워야 합니다. 전압의 경우 절연체만 좋으면 전선의 굵기는 중요하지 않습니다. AC(DC와 반대)는 변환하기가 더 쉽습니다.

그리고 이것은 편리합니다. 따라서 상대적으로 작은 단면적의 전선을 통해 발전소는 100암페어의 전류에서 거의 손실 없이 50만 볼트(때로는 최대 150만 볼트)의 에너지를 보낼 수 있습니다. 그런 다음, 예를 들어 도시 변전소의 변압기는 10암페어의 전류에서 500,000볼트를 "받아" 도시 네트워크에 500암페어에서 10,000볼트를 "공급"합니다. 그리고 지역 변전소는 이미 이 전압을 약 10,000암페어의 전류에서 220/380볼트로 변환하여 도시의 주거 및 산업 지역의 요구 사항을 충족합니다.

물론이 계획은 단순화되었으며 특정 지역이 아닌 도시의 전체 변전소 세트를 나타냅니다.

개인용 컴퓨터(PC)도 비슷한 원리로 작동하지만 반대 방향으로 작동합니다. 교류를 직류로 변환한 다음 이를 사용하여 내부의 모든 구성 요소의 작동에 필요한 값으로 전압을 낮춥니다.

19세기 말에 전 세계적인 전기화는 다른 방향으로 흘러갔을 것입니다. Thomas Edison (상업적으로 성공한 최초의 백열등 중 하나를 발명 한 사람이라고 믿어짐)은 직류에 대한 자신의 아이디어를 적극적으로 홍보했습니다. 그리고 교류의 효과를 입증한 또 다른 저명한 사람의 연구가 아니었다면 모든 것이 달라졌을 것입니다.

세르비아의 천재 Nikola Tesla(한 동안 Edison에서 일함)는 최초로 다상 교류 발전기를 설계하고 제작하여 일정한 전원으로 작동하는 유사한 설계에 비해 효율성과 우수성을 입증했습니다.

이제 직류 및 교류의 "서식지"를 살펴 보겠습니다. 예를 들어 영구적인 것은 휴대폰 배터리 또는 배터리에 있습니다. 충전 장치그들은 네트워크의 교류를 직류로 변환하고 이미 이러한 형태로 저장 장소(배터리)에 저장됩니다.

DC 전압 소스는 다음과 같습니다.

다양한 기기(손전등, 플레이어, 시계, 테스터 등)에 사용되는 기존 배터리
각종 전지(알카라인, 산성 등)
DC 발전기
기타 특수 장치(예: 정류기, 변환기)
비상 전원(조명)

예를 들어, 도시 전기 운송은 600볼트의 직류(트램, 무궤도 전차)에서 작동합니다. 지하철의 경우 750-825볼트가 더 높습니다.

AC 전압 소스:

발전기
각종 컨버터(변압기)
가정용 전기 네트워크(가정용 소켓)

여기에서 직접 전압과 교류 전압을 측정하는 방법과 방법에 대해 이야기하고 마지막으로 (글을 끝까지 읽은 모든 분들께) 작은 이야기를 하고 싶습니다. 내 상사가 나에게 목소리를 냈고, 나는 그의 말에서 그것을 다시 말할 것입니다. 슬프게도, 그것은 오늘 우리의 주제에 맞습니다!

그는 어떻게 든 갔다 출장우리 이사들과 이웃 도시로. 지역 IT 전문가들과 우호적인 관계를 구축하십시오 :) 그리고 고속도로 바로 옆에 멋진 곳이 있습니다. 깨끗한 물. 거의 모든 사람이 멈추고 물을 모으십시오. 일종의 전통이죠.

이 장소를 고귀하게 만들기로 결정한 지방 당국은 최신 기술로 모든 것을 수행했습니다. 그들은 천문 바로 아래에 큰 직사각형 구멍을 파고 밝은 타일로 줄 지어 오버플로를 만들고 LED 조명을 만들었고 수영장이 나타났습니다. 뿐만 아니라! 스프링 자체는 표시된 화강암 조각으로 "포장"되어 있으며 고귀한 모양을 제공하고 통풍구 위의 아이콘은 유리 아래 벽으로 둘러싸여 있습니다. 성스러운 장소인 것 같습니다!

그리고 마지막 터치 - 우리는 광전지에 급수 시스템을 넣습니다. 수영장은 항상 가득 차 있고 그 안에 "거글"거리는 것으로 밝혀졌으며 천문에서 직접 물을 끌어 오려면 용기로 손을 광전지로 가져와야하며 거기에서 "흐릅니다" :)

소스로 가는 길에 우리 상사가 감독 중 한 명에게 신기술, Wi-Fi, 광전지, 망막 스캐닝 등 그것이 얼마나 멋진지 말했습니다. 감독은 전형적인 테크노포비아였기 때문에 반대의견이었다. 그래서 그들은 천문까지 차를 몰고 가야 할 곳에 손을 두었지만 물은 흐르지 않습니다!

그들은 이것 저것을 하지만 결과는 0입니다! 이 샤이탄 시스템에 전력을 공급하는 전기 네트워크에는 어리석게도 전압이 없다는 것이 밝혀졌습니다. :) 감독은 "말을 타고" 있었습니다! 그는 이 모든 n ... x 기술, 동일한 n ... x 요소, 일반적으로 모든 기계, 특히 이 특정 기계에 대한 몇 가지 "제어" 문구를 발표했습니다. 수영장에서 직접 캐니스터를 떠서 차에 갔습니다!

결과적으로 우리는 무엇이든 설정할 수 있고, 힙한 서버를 "증가"하고, 가장 수요가 많은 최고의 서비스를 제공할 수 있지만, 어쨌든 주인공- 이것은 패딩 재킷을 입은 전기 기술자 Vasya 삼촌입니다. 한 손의 움직임으로이 모든 기술적인 힘과 우아함을 완전히 건너 뛸 수 있습니다. :)

따라서 기억하십시오. 가장 중요한 것은 고품질 전원 공급 장치입니다. 좋은 (출처) 무정전 전원 공급 장치) 및 소켓의 안정적인 전압, 그리고 다른 모든 것이 따를 것입니다 :)

오늘, 우리는 다음 기사까지 모든 것을 가지고 있습니다. 몸조심하세요! 아래는 기사 주제에 대한 짧은 비디오입니다.

전기가 우리 삶에 확고하게 들어 섰다는 사실에도 불구하고이 문명의 축복을 사용하는 대다수의 사용자는 전류가 무엇인지에 대한 피상적 인 이해조차하지 못하고 있습니다. 직류와 교류가 어떻게 다른지, 그 차이점은 무엇입니까? , 그리고 일반적으로 현재의 것. 충격을 받은 첫 번째 사람은 Alessandro Volta였으며, 그 후 그는 이 주제에 평생을 바쳤습니다. 전기의 본질에 대한 일반적인 개념을 갖기 위해 이 주제에도 주목합시다.

전류는 어디에서 왔으며 왜 다른가요?

우리는 복잡한 물리학을 피하려고 노력하고 이 문제를 고려하기 위해 유추 및 단순화 방법을 사용할 것입니다. 그러나 그 전에 정직한 학생이 "전류가 무엇입니까"라는 표를 뽑았을 때 시험에 대한 오래된 농담을 기억합시다.

“죄송합니다, 교수님, 제가 준비하고 있었는데 깜빡했어요.” 정직한 학생이 대답했다. — 어떻게 그럴 수 있어! 교수는 그를 꾸짖었다. 당신은 이것을 아는 지구상에서 유일한 사람입니다! (와 함께)

이것은 물론 농담이지만 그 안에는 많은 진실이 있습니다. 따라서 우리는 노벨상을 찾지 않고 교류와 직류, 차이점과 전류 소스로 간주되는 것을 간단히 알아냅니다.

기본적으로 전류는 입자의 이동이 아니라(하전 입자의 이동도 전하를 전달하므로 전류를 생성하지만), 큰 점에서 도체의 과잉 전하 이동(이동)이라고 가정합니다. 더 낮은 전하 지점으로 전하(전위). 유추는 저수지이며 물은 항상 한 수준을 차지하는 경향이 있습니다(전위 균등화). 댐에 구멍을 열면 물이 아래로 흐르기 시작하고 직류가 발생합니다. 구멍이 클수록 더 많은 물이 흐르고 전류 강도가 증가하고 이 전류가 할 수 있는 일의 양과 전력도 증가합니다. 프로세스가 제어되지 않으면 물이 댐을 파괴하고 즉시 평평한 표면을 가진 범람 구역을 만듭니다. 이것은 큰 파괴와 함께 잠재적인 균등화가 있는 단락입니다.

따라서 직류는 (일반적으로 화학 반응으로 인해) 소스에 나타나며 두 지점에서 전위차가 있습니다. 더 높은 "+"에서 더 낮은 "-"로 전하의 이동은 화학 반응이 계속되는 동안 전위를 균등화합니다. 잠재력의 완전한 균등화의 결과, 우리는 "마을의 배터리"를 압니다. 이것은 왜 그런지에 대한 이해로 이어진다. 직접 및 교류 전압은 특성의 안정성이 크게 다릅니다.. 배터리(축전지)는 전하를 소모하므로 DC 전압은 시간이 지남에 따라 감소합니다. 동일한 수준으로 유지하기 위해 추가 변환기가 사용됩니다. 처음에 인류는 소위 말하는 널리 사용되는 교류와 직류가 어떻게 다른지 오랫동안 결정했습니다. "전류 전쟁". 원거리 전송 시 손실이 적을 뿐만 아니라 교류에서 직류가 발생하기 쉬워져 교류의 승리로 끝이 났다. 분명히, 이러한 방식으로 얻은 직류(소모성 소스 없이)는 훨씬 더 안정적인 특성을 갖습니다. 사실 이 경우 변수와 일정한 압력견고하게 연결되어 있으며 시간이 지남에 따라 에너지 생성과 소비량에만 의존합니다.

따라서 직류는 본질적으로 부피에 불균일한 전하가 발생하는 것(화학 반응)이며 와이어를 사용하여 재분배되어 높고 낮은 전하(전위) 지점을 연결합니다.

일반적으로 받아 들여지는 그러한 정의에 대해 살펴 보겠습니다. 다른 모든 직류(배터리 및 축전지 제외)는 교류 소스에서 파생됩니다. 예를 들어, 이 그림에서 파란색 물결선은 교류 변환의 결과로 우리의 직류입니다.

사진 댓글 주목" 많은 수의회로 및 컬렉터 플레이트. 변환기가 다르면 그림이 달라집니다. 동일한 파란색 전류 라인은 거의 일정하지만 맥동합니다. 이 단어를 기억하십시오. 그런데 여기서 순수한 직류는 빨간선입니다.

자기와 전기의 관계

이제 교류가 재료에 따라 달라지는 직류와 어떻게 다른지 봅시다. 가장 중요한 - 교류의 발생은 물질의 반응에 의존하지 않습니다.. 갈바닉(직류)을 사용하여 도체가 자석처럼 서로 끌어당긴다는 사실이 빠르게 확인되었습니다. 결과는 특정 조건에서 자기장이 전류를 생성한다는 발견이었습니다. 즉, 자기와 전기는 역변환으로 상호 연결된 현상임이 밝혀졌다. 자석은 도체에 전류를 줄 수 있고 전류가 흐르는 도체는 자석이 될 수 있습니다. 이 그림에서, 실제로 이 현상을 발견한 패러데이의 실험 시뮬레이션.

이제 교류에 대한 비유입니다. 우리는 자석과 같은 인력과 물이 있는 모래시계를 전류 생성기로 사용할 것입니다. 시계의 절반에는 "상단", 다른 하나는 "하단"으로 씁니다. 우리는 시계를 뒤집어서 물이 어떻게 "아래로" 흐르는지 확인합니다. 모든 물이 흐른 후 시계를 다시 돌리고 물이 "위로" 흐릅니다. 사용 가능한 전류가 있음에도 불구하고 전체 주기에서 방향이 두 번 변경됩니다. 과학에서는 다음과 같이 보일 것입니다. 전류의 주파수는 자기장에서 발전기의 회전 주파수에 따라 다릅니다. 특정 조건에서 순수한 사인파 또는 진폭이 다른 교류를 얻습니다.

다시! 이것은 직류와 교류의 차이점을 이해하는 데 매우 중요합니다. 두 비유에서 물은 "내리막"으로 흐릅니다. 그러나 직류의 경우 저수지는 조만간 비워지고 교류의 경우 시계는 매우 오랜 시간 동안 물을 부을 것입니다. 그러나 동시에 두 경우 모두 물은 아래로 흐릅니다. 사실, 교류의 경우 내리막 시간의 절반은 흐르지만 위로 흐릅니다. 즉, 교류의 이동 방향은 대수적 값, 즉 "+"와 "-"는 위치가 계속 바뀌지만 전류의 이동 방향은 변하지 않습니다. 이 차이에 대해 생각하고 이해하려고 노력하십시오. 온라인에서 "당신은 이것을 이해했고 이제 모든 것을 알았습니다."라고 말하는 것이 얼마나 유행입니까?

다양한 전류를 일으키는 원인

직류와 교류의 차이점을 이해하면 자연스러운 질문이 생깁니다. 왜 그렇게 많은 전류가 있습니까? 하나의 전류를 표준으로 선택하면 모든 것이 동일할 것입니다.

그러나 "모든 전류가 동등하게 유용한 것은 아닙니다"라고 말했듯이 전류의 본질이 아니라 그 특징을 대략적으로 상상한다면 직접 또는 교류 중 어느 전류가 더 위험한지 생각해 봅시다. 인간은 전기를 잘 전도하는 콜로디온이다. 물에 있는 다양한 요소 집합(누군가 모르는 경우 우리는 물의 70%입니다). 이러한 콜로디온에 전압이 가해지면(감전) 우리 내부의 입자가 전하를 이동하기 시작합니다. 높은 잠재력의 지점에서 낮은 잠재력의 지점으로 가야하기 때문입니다. 가장 위험한 것은 일반적으로 잠재력이 무한히 0인 지점인 지면에 서 있는 것입니다. 즉, 전체 전류를 접지, 즉 전하의 차이로 옮깁니다. 따라서 일정한 전하 이동 방향으로 우리 몸의 전위 균등화 과정이 원활하게 발생합니다. 우리는 물을 통과하는 모래와 같습니다. 그리고 우리는 많은 양의 물을 안전하게 "흡수"할 수 있습니다. 교류를 사용하면 그림이 약간 다릅니다. 모든 입자가 여기 저기로 "끌어당길" 것입니다. 모래는 조용히 물을 통과하지 못하고 전체가 흔들릴 것입니다. 따라서 전류가 더 위험한지, 일정하거나 가변적인지에 대한 질문에 대한 대답은 모호하지 않습니다. 참고로 생명을 위협하는 임계값 DC 전류는 300mA입니다. AC의 경우 이 값은 주파수에 따라 다르며 35mA에서 시작합니다. 50 헤르츠 100mA의 전류에서. 동의하십시오. 3-10 배의 차이 자체가 질문에 답합니다. 더 위험한 것은 무엇입니까? 그러나 이것이 현재 표준을 선택하는 주요 논거는 아닙니다. 전류 유형을 선택할 때 고려되는 모든 것을 주문합시다.

장거리 전류 전달. 직류는 거의 모두 손실됩니다.
무기한 소비 수준으로 이기종 전기 회로의 변환. 직류의 경우 실질적으로 해결할 수 없는 문제입니다.
교류에 대해 일정한 전압을 유지하는 것은 직류보다 10배 저렴합니다.
변환 전기 에너지기계적 힘은 AC 모터 및 메커니즘에서 훨씬 저렴합니다. 이러한 모터는 단점이 있으며 많은 영역에서 DC 모터를 대체할 수 없습니다.
따라서 대량 사용의 경우 직류에는 한 가지 이점이 있습니다. 즉, 인간에게 더 안전합니다.

따라서 인류가 선택한 합리적인 타협. 하나의 전류뿐만 아니라 생성, 소비자에게 전달, 배포 및 사용에서 사용 가능한 전체 변환 세트. 우리는 모든 것을 나열하지는 않겠지 만 "직류와 교류의 차이점은 무엇입니까"라는 기사의 질문에 대한 주요 답변을 한 단어로 고려합니다. 특성. 이것은 아마도 모든 국내 목적에 대한 가장 정확한 답변 일 것입니다. 그리고 표준을 이해하기 위해 이러한 전류의 주요 특성을 고려할 것을 제안합니다.

오늘날 사용되는 전류의 주요 특성

발견 이후 직류의 경우 특성이 일반적으로 변경되지 않은 경우 교류를 사용하면 모든 것이 훨씬 더 복잡합니다. 이 그림을보십시오 - 생성에서 소비까지 3 상 시스템의 전류 흐름 모델

우리의 관점에서, 그것은 한 단계, 두 단계 또는 세 단계를 제거하는 방법이 분명한 매우 예시적인 모델입니다. 동시에 소비자에게 어떻게 전달되는지 확인할 수 있습니다.

결과적으로 우리는 소비자 단계에서 생성 체인, AC 및 DC 전압(전류)을 갖게 됩니다. 따라서 소비자로부터 멀어질수록 전류와 전압이 높아집니다. 사실, 우리 콘센트에서 가장 간단하고 약한 것은 50Hz의 고정 주파수를 가진 220V의 단상 교류입니다. 주파수의 증가만이 이 전압에서 전류를 고주파로 만들 수 있습니다. 가장 간단한 예는 부엌에 있습니다. 전자 레인지 인쇄는 단순 전류를 고주파로 변환하여 실제로 요리에 도움이됩니다. 그건 그렇고, 마이크로파 전력에 대한 질문에 답해 봅시다. 이것은 고주파 전류로 변환되는 "일반"전류의 양입니다.

전류의 모든 변형이 "아무것도 아닌"것이 아님을 기억할 가치가 있습니다. 교류를 얻으려면 샤프트를 무언가로 회전시켜야 합니다. 그것으로부터 직류를 얻으려면 에너지의 일부를 열로 발산해야 합니다. 송전 전류도 변압기를 사용하여 아파트에 전달할 때 열의 형태로 소산되어야 합니다. 즉, 현재 매개변수의 모든 변경에는 손실이 수반됩니다. 물론 손실에는 전류가 소비자에게 전달됩니다. 이 겉보기에 이론적인 지식을 통해 우리는 에너지에 대한 초과 지불이 어디서 왔는지 이해할 수 있으며 계량기에 100루블이 있고 영수증에 115가 있는 이유의 절반을 제거합니다.

다시 조류로 돌아가자. 우리는 모든 것을 언급했으며 직류와 교류가 얼마나 다른지 알고 있으므로 일반적으로 어떤 전류가 있는지 생각해 봅시다.

DC, 소스는 전하의 변화에 따른 화학 반응의 물리학이며 교류를 변환하여 얻을 수 있습니다. 다양성 - 임펄스 전류, 광범위한 범위에서 매개변수를 변경하지만 이동 방향은 변경하지 않습니다.
교류. 단상, 2상 또는 3상일 수 있습니다. 표준 또는 고주파. 이러한 간단한 분류로 충분합니다.

결론 또는 각 전류에는 자체 장치가 있습니다.

사진은 Sayano-Shushenskaya HPP의 전류 발전기를 보여줍니다. 그리고이 사진에서 설치 장소.

그리고 이것은 전구일 뿐입니다.

2차 작업까지 포함해 1차 창작을 했음에도 스케일의 차이가 어마어마하지 않나요? 이 기사에 대해 생각하면 장치가 사람과 가까울수록 더 자주 직류가 사용된다는 것이 분명해집니다. DC 모터 및 산업용 애플리케이션을 제외하고 이것은 실제로 어떤 전류가 직접 또는 교류가 더 위험한지 알아냈다는 사실에 기반한 표준입니다. 교류 220V 50Hz는 위험과 손실의 절충안이기 때문에 국내 전류의 특성은 동일한 원리에 기초합니다. 타협의 대가는 퓨즈에서 RCD에 이르는 보호 자동화입니다. 사람에게서 멀어지면 전류와 전압이 모두 높고 인간에 대한 위험은 고려되지 않지만 안전에주의를 기울이는 과도 특성 영역에 있습니다. 전류의 산업 사용 영역 . 공업에서도 인간과 가장 거리가 먼 것은 송전과 발전이다. 단순한 필사자는 여기서 할 일이 없습니다. 이것은이 힘을 제어하는 방법을 알고있는 전문가와 전문가의 영역입니다. 그러나 가정에서 전기를 사용하더라도 물론 전기 기술자와 함께 일할 때 전류의 본질에 대한 기본을 이해하는 것은 결코 불필요한 일이 아닙니다.

직류방향과 값이 시간에 따라 변하지 않는 전류라고 합니다.

DC 소스는 갈바니 전지, 배터리 및 DC 발전기입니다.

전류에는 일정한 방향이 있습니다. 양전하를 띤 입자의 이동 방향은 전류의 방향으로 간주됩니다. 전류가 음으로 대전된 입자의 이동에 의해 형성되면 전류의 방향은 이러한 입자의 이동 방향과 반대되는 것으로 간주됩니다.

전류 강도의 개념은 전기 회로의 전류를 정량화하는 데 사용됩니다. 전류 강도는 단위 시간당 도체의 단면을 통해 흐르는 전기량 Q입니다.

시간 t 동안 도체의 단면을 통해 전기량 Q가 이동했다면 현재 강도는 I \u003d Q / t입니다.

전류 강도의 단위는 암페어(A)입니다.

전류 밀도 A / mm 2는 면적에 대한 전류 강도 I의 비율입니다. 교차 구역 F 지휘자:

닫힌 전기 회로에서 전류는 전기 에너지 소스의 작용으로 발생하며, 이는 단자에서 전위차를 생성하고 유지합니다. 볼트(V)로 측정됩니다.

전기 회로의 중요한 특성은 저항입니다. 주어진 전압에서 도체의 전류 강도는 이 값에 따라 달라집니다. 도체의 저항은 전류의 흐름에 대한 도체의 저항을 측정하는 일종의 척도입니다. 전기 저항은 옴(옴)으로 측정됩니다. 널리 사용되며 저항(1/Ohm)의 역수를 전도도라고 합니다.

저항은 도체의 재료, 길이 l 및 단면적 F, 즉

여기서 ρ는 도체의 저항입니다.

SI 단위의 저항은 전류가 정육면체의 두 반대면 사이를 통과할 때 모서리가 1m인 정육면체 모양의 도체의 저항과 수치적으로 같습니다.

도체의 저항은 온도가 변하면 변합니다. 온도가 상승함에 따라 금속 도체의 저항이 증가합니다. 석탄, 용액 및 염 및 산 용해물의 저항은 온도가 증가함에 따라 감소합니다.

R 0을 통해 0 ° C의 온도에서 도체의 저항을 나타내면 모든 온도에서 저항에 대해 R \u003d R 0 (l + αt) 공식을 얻습니다. 여기서 α는 저항의 열 계수이며 상대를 보여줍니다 증가 저항도체가 1 ° C로 가열 될 때.

이 속성은 와이어 온도 센서에 사용됩니다.

전기 회로 단자의 전위차(전압), 회로의 저항 및 전류의 관계는 옴의 법칙으로 표현됩니다.

균질 회로의 섹션에 대한 옴의 법칙에 따르면 전류 강도는 적용된 전압의 값, 즉 I \u003d U / R에 정비례합니다. 여기서 U는 회로 단자 B의 전압입니다. R - 저항, 옴; 나 - 현재 강도, A.

실제로 병렬, 직렬 및 혼합 연결전기 회로의 요소. ~에 병렬 연결저항과 같은 소자의 결론은 공통 절점에 연결되고 각 저항은 절점 A와 B에 인가되는 전압에 대해 켜집니다(그림 1).

회로의 총 저항은 다음 공식에 의해 결정됩니다. 1 / R 0 \u003d 1 / R 1 +1 / R 2 +1 / R 3

~에 직렬 연결전기 타겟의 요소가 차례로 켜집니다. 즉, 다음 요소의 시작 부분이 이전 요소의 끝 부분에 연결됩니다(그림 2).

직렬 연결이 있는 회로의 전류는 모든 요소에 공통입니다.

저항이 직렬로 연결된 경우 회로의 총 저항은 공식 R 0 \u003d R 1 + R 2 + R 3으로 계산됩니다.

위의 공식을 사용하여 병렬 또는 직렬로 연결된 여러 저항의 총 저항을 계산할 수 있습니다.

단위 시간(초)당 전류가 한 일을 전력이라고 하며 문자 P로 표시됩니다. 이 값은 전류가 한 일의 강도를 특징으로 합니다. 전력은 공식 P=W/t=UIt/t=UI에 의해 결정됩니다.

전력 측정 단위는 와트(W)입니다. 와트는 초당 1줄의 작업이 균일하게 수행되는 전력입니다. 그러면 위의 공식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다. W=Pt.

다중 전력 단위: 킬로와트-1kW = 1000W 및 메가와트-1MW = 1,000,000W

전기 에너지 측정 단위 - 킬로와트시(kWh)는 1kW의 일정한 전력으로 1시간 동안 수행한 작업입니다.

전류의 전력에 대한 표현은 옴의 법칙에 따라 전압 U = IR을 대체하여 변환할 수 있습니다. 결과적으로 우리는 전류의 힘에 대한 세 가지 표현을 얻습니다.

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

매우 실용적인 중요성은 저전압 및 고전류 또는 고전압 및 저전류에서 동일한 전류 전력을 얻을 수 있다는 사실입니다.

도체를 통해 흐르는 전류는 도체를 가열합니다. 도체에서 방출되는 열의 양은 nj에 의해 결정됩니다. 공식 Q-I 2 Rt.

이 관계를 줄-렌츠 법칙이라고 합니다.

전선은 일반적으로 전기 절연, 이는 전류 운반 코어 냉각 조건을 악화시킵니다. 또한 단열재는 그것이 만들어지는 재료의 유형에 따라 특정 (허용되는) 가열 온도를 견딜 수 있습니다. 전선의 수와 배선 방식도 냉각 조건에 상당한 영향을 미칩니다.

전선을 설계할 때 이러한 섹션 및 전선 브랜드는 온도가 허용 가능한 값을 초과하지 않도록 선택됩니다. 주어진 전류 강도에 대한 최소 와이어 단면적은 와이어 및 케이블에 대한 장기 허용 전류 부하 표에서 결정됩니다. 이 표는 전기 참조 서적과 "전기 설치 규칙"(PUE)에 나와 있습니다.

Ohm의 법칙과 Joule-Lenz 법칙을 기반으로 도체를 직접 연결하여 부하에 전류를 공급할 때 발생하는 현상을 분석할 수 있습니다. 주목할 점은 전류가 부하를 우회하여 더 짧은 방향으로 흐르는 현상(단락)이다.

그림 3은 전기 백열등을 포함하는 다이어그램을 보여줍니다. 전기 네트워크. 이 램프의 저항이 R \u003d 484 Ohm이고 주전원 전압이 U \u003d 220V이면 방정식에 따라 램프 회로의 전류

백열등으로 이어지는 전선이 두꺼운 금속 막대와 같이 매우 작은 저항으로 연결된 경우를 생각해 봅시다. 이 경우 점 A로 전달되는 회로 전류는 두 경로를 따라 분기됩니다. 하나는 대부분이 금속 막대와 같은 낮은 저항의 경로를 따르고 다른 하나는 전류의 작은 부분인 경로를 따라 ~와 함께 큰 저항- 백열등.

실제로 회로의 큰 전류로 인해 큰 전압 강하가 발생하여 금속 막대를 통해 흐르는 전류가 다소 적기 때문에 단락 중에 주전원 전압은 220V 미만입니다. 그러나 그럼에도 불구하고 이 전류는 이전에 회로를 통해 흘렀던 전류보다 몇 배나 더 큽니다.

종속성 Q=I 2 Rt에 따라 전선을 통과하는 전류가 열을 발생시키고 전선이 가열됩니다. 이 예에서 전선의 단면은 0.455A의 작은 전류용으로 설계되었습니다. 전선을 더 짧은 방식으로 연결할 때 부하를 우회하면 22,000A의 매우 큰 전류가 회로를 통해 흐릅니다. 이러한 전류로 인해 엄청난 양의 열이 방출되어 절연 전선의 탄화 및 발화, 전선 재료의 용융, 전기 측정 기기의 손상, 스위치 접점의 용융, 나이프 스위치 등 전기 에너지 소스 그러한 회로를 공급하는 것도 손상될 수 있습니다. 전선이 과열되면 화재가 발생할 수 있습니다.

각 전기 배선은 특정 전류에 맞게 설계되었습니다.

회로의 비상 작동 모드는 저항의 감소로 인해 정상보다 급격히 증가하는 전류를 단락이라고합니다.

단락의 위험하고 파괴적이며 때로는 복구할 수 없는 결과로 인해 설치 및 작동 중에 특정 조건을 준수해야 합니다. 전기 설비. 주요 내용은 다음과 같습니다.