Koks skirtumas tarp kintamosios ir nuolatinės srovės

Šiandieniniame pasaulyje elektra yra svarbiausia šalia žmogaus deguonies. Kai buvo išrasta elektra, bėgant metams įvyko daug pokyčių. Tamsi planeta virto šviesos planeta. Tiesą sakant, tai padarė gyvenimą tokį paprastą bet kokiomis aplinkybėmis. Visi prietaisai, pramonės šakos, biurai, namai, technologijos, kompiuteriai veikia elektra. Čia energija bus dviejų formų, t.y. kintamoji srovė (AC) ir nuolatinė srovė (DC) . Kalbant apie šias sroves ir skirtumą tarp kintamosios ir nuolatinės srovės, bus išsamiai aptarta jos pagrindinė funkcija ir jos panaudojimas. Jo savybės taip pat aptariamos lentelių stulpelyje.

Skirtumas tarp kintamosios ir nuolatinės srovės

Elektros srautas gali būti atliekamas dviem būdais, pavyzdžiui, kintamosios srovės (kintamosios srovės) ir nuolatinės srovės (nuolatinės srovės). Elektrą galima apibrėžti kaip elektronų srautą per laidininką, pavyzdžiui, laidą. Pagrindinis kintamosios ir nuolatinės srovės skirtumas daugiausia slypi elektronų tiekimo kryptyje. Nuolatinėje srovėje elektronų srautas bus viena kryptimi, o kintama srove elektronų srautas pakeis savo kryptis, pavyzdžiui, eis į priekį ir tada eis atgal. Skirtumas tarp kintamosios ir nuolatinės srovės daugiausia apima šiuos dalykus

Skirtumas tarp kintamosios ir nuolatinės srovės

Kintama srovė (kintama)

Kintamoji srovė apibrėžiama kaip įkrovos srautas, kuris periodiškai keičia kryptį. Gautas rezultatas bus toks: įtampos lygis taip pat pasikeis kartu su srove. Iš esmės kintamosios srovės srovė naudojama elektros energijos tiekimui pramonės įmonėms, namams, biurų pastatams ir kt.

Kintamosios srovės šaltinis

AC generavimas

AC gaminamas naudojant vadinamąjį generatorių. Jis skirtas kintamajai srovei gaminti. Magnetinio lauko viduje sukama vielos kilpa, iš kurios laidu tekės sukelta srovė. Čia vielos sukimasis gali atsirasti iš bet kokių priemonių, t. Y. Iš garo turbinos, tekančio vandens, vėjo turbinos ir pan. Taip yra dėl to, kad viela periodiškai sukasi ir patenka į skirtingą magnetinį poliškumą, viela kinta srovė ir įtampa.

Alternatyvios srovės generavimas

Iš to generuojama srovė gali būti daugelio bangos formų, tokių kaip sinusas, kvadratas ir trikampis. Tačiau daugeliu atvejų pirmenybė teikiama sinusinei bangai, nes ją lengva generuoti, o skaičiavimus galima atlikti lengvai. Tačiau likusiai bangai reikia papildomo įtaiso, kuris jas paverstų atitinkamomis bangos formomis, arba reikia pakeisti įrangos formą, o skaičiavimai bus per sunkūs. Sinuso bangos formos aprašymas aptariamas toliau.

Sinuso bangos apibūdinimas

Paprastai kintamosios srovės bangų formą galima lengvai suprasti matematinių terminų pagalba. Šiai sinusinei bangai reikalingi trys dalykai: amplitudė, fazė ir dažnis.

Žiūrint tik įtampą, sinusinę bangą galima apibūdinti kaip žemiau pateiktą matematinę funkciją:

V (t) = V_PNuodėmė (2πft + Ø)

V (t): Tai laiko įtampos funkcija. Tai reiškia, kad laikui bėgant keičiasi ir mūsų įtampa. Pirmiau pateiktoje lygtyje terminas, kuris yra lygus ženklo dešinei, apibūdina, kaip kinta įtampa bėgant laikui.

VP: Tai amplitudė. Tai nurodo, kiek didžiausia įtampa sinusinė banga galėtų pasiekti bet kurią pusę, ty -VP voltus, + VP voltus ar kur nors tarp jų.

„Sin“ funkcija () teigia, kad įtampa bus periodinės sinusinės bangos forma ir veiks kaip tolygus virpesys esant 0 V įtampai.

Čia 2π yra pastovus. Jis paverčia dažnį nuo ciklų hercais iki kampinio dažnio radianais per sekundę.

F apibūdina sinusinės bangos dažnį. Tai bus vienetų per sekundę arba hercų forma. Dažnis nurodo, kiek kartų tam tikra bangos forma įvyksta per vieną sekundę.

Čia t yra priklausomas kintamasis. Jis matuojamas sekundėmis. Kai laikas kinta, kinta ir bangos forma.

Φ apibūdina sinusinės bangos fazę. Fazė apibrėžiama kaip bangos forma perkeliama laiko atžvilgiu. Jis matuojamas laipsniais. Sinusinės bangos periodiškumas pasislenka 360 °, ji tampa tokia pati bangos forma, kai pasislenka 0 °.

Pagal pirmiau pateiktą formulę realaus laiko taikymo vertės pridedamos atsižvelgiant į Jungtines Valstijas kaip nuorodą

Vidutinis šaknies kvadratas (RMS) yra dar viena maža sąvoka, padedanti apskaičiuoti elektros galią.

V (t) = 170 nuodėmė (2π60t)

Kintamosios srovės programos

• Namai ir biurai naudojami kintamosios srovės.
• Lengva generuoti ir perduoti kintamosios srovės energiją dideliems atstumams.
• Mažiau energijos prarandama elektros energijos perdavimas esant aukštai įtampai (> 110kV).
• Didesnė įtampa reiškia mažesnes sroves, o esant mažesnėms srovėms, elektros linijoje susidaro mažiau šilumos, kurią akivaizdžiai lemia mažas atsparumas.
• Transformatorių pagalba kintamąją srovę galima lengvai konvertuoti iš aukštos įtampos į žemą ir atvirkščiai.
• Kintamosios srovės maitinimas elektros varikliai .
• Tai taip pat naudinga daugeliui didelių prietaisų, tokių kaip šaldytuvai, indaplovės ir kt.
• Nuolatinė srovė

Nuolatinė srovė (DC) yra elektrinių krūvininkų, t. Y. Elektronų judėjimas vienakryptėje srovėje. Nuolatinės srovės srovės stipris kinta priklausomai nuo laiko, tačiau judėjimo kryptis visą laiką išlieka ta pati. Čia nuolatinė srovė vadinama įtampa, kurios poliškumas niekada nepasikeičia.

DC šaltinis

Nuolatinės srovės grandinėje elektronai išeina iš minuso arba neigiamo poliaus ir juda link pliuso arba teigiamo poliaus. Kai kurie fizikai apibrėžia DC, kai jis keliauja nuo pliuso iki minuso.

DC šaltinis

Paprastai pagrindinį nuolatinės srovės šaltinį gamina baterijos, elektrocheminiai ir fotoelektriniai elementai. Tačiau AC yra labiausiai pageidaujama visame pasaulyje. Pagal šį scenarijų kintamą srovę galima konvertuoti į nuolatinę srovę. Tai įvyks keliais etapais. Iš pradžių maitinimo šaltinis susideda iš transformatorius, kuris vėliau lygintuvo pagalba virto nuolatine srove. Tai apsaugo nuo srovės srauto apsisukimo ir naudojamas filtras, kuris pašalina srovės pulsavimą lygintuvo išėjime. Tai yra reiškinys, kaip kintama srovė virsta nuolatine srove

Įkraunamos baterijos pavyzdys

Tačiau norint, kad visa elektroninė ir kompiuterinė įranga veiktų, jiems reikia nuolatinės srovės. Daugumai kietojo kūno įrangos reikalingas įtampos diapazonas nuo 1,5 iki 13,5 voltų. Dabartiniai reikalavimai priklauso nuo naudojamų prietaisų. Pavyzdžiui, diapazonas nuo praktiškai nulio elektroniniam laikrodžiui iki daugiau nei 100 amperų radijo ryšio galios stiprintuvui. Įrangai, naudojančiai didelės galios radijo ar radijo siųstuvą ar televizorių, arba CRT (katodinių spindulių vamzdžių) ekraną ar vakuuminius vamzdžius, reikia nuo maždaug 150 iki kelių tūkstančių voltų nuolatinės srovės.

Įkraunamos baterijos pavyzdys

Pagrindinis skirtumas tarp kintamosios ir nuolatinės srovės yra aptartas šioje palyginimo diagramoje

Pagrindiniai kintamosios srovės (kintamosios srovės) ir tiesioginės srovės (nuolatinės srovės) skirtumai

Pagrindiniai kintamosios ir nuolatinės srovės skirtumai yra šie.

• Srovės srauto kryptis pasikeis įprastu laiko intervalu, tada ši srovė yra žinoma kintama arba kintama srovė, o nuolatinė yra vienakryptė, nes ji teka tik viena kryptimi.
• Krūvininkų srautas kintamojoje srovėje tekės sukant ritę magnetiniame lauke, kitaip sukant magnetinį lauką nejudančioje ritėje. Nuolatinėje srovėje krūvininkai tekės palaikydami stabilų magnetizmą kartu su viela.
• Pagal šalies standartą kintamosios srovės dažnis svyruoja nuo 50 iki 60 hercų, o nuolatinės srovės dažnis visada išlieka lygus nuliui.
• Kintamosios srovės PF (galios koeficientas) yra nuo 0 iki 1, o nuolatinės srovės galios koeficientas visada išlieka vienas.
• Kintamosios srovės generavimas gali būti atliekamas naudojant kintamosios srovės generatorių, o nuolatinės srovės gali būti generuojamas per akumuliatorių, elementus ir generatorių.
• Kintamosios srovės apkrova yra varžinė indukcinė, kitaip talpinė, tuo tarpu nuolatinės srovės apkrova visada yra varžinė.
• Grafinis kintamosios srovės atvaizdavimas gali būti atliekamas įvairiose netolygiose bangos formose, tokiose kaip periodinė, trikampė, sinusinė, kvadratinė, pjūklo dantis ir kt., O DC yra vaizduojama tiesia linija.
• Kintamosios srovės perdavimas gali būti atliekamas dideliu atstumu per tam tikrus nuostolius, o nuolatinė srovė perduoda su nedideliais nuostoliais labai dideliais atstumais.
• Kintamosios srovės pavertimas nuolatine srove gali būti atliekamas naudojant lygintuvą, o keitiklis naudojamas keičiant iš nuolatinės srovės į kintamą.
• Kintamosios srovės generavimas ir perdavimas gali būti atliekamas naudojant keletą pastočių, tuo tarpu DC naudoja daugiau pastočių.
• Kintamosios srovės programas galima naudoti gamyklose, namų ūkiuose, pramonėje ir kt., Tuo tarpu nuolatinė srovė naudojama blykstės apšvietime, elektroninėje įrangoje, galvanizuojant, elektrolizuojant, hibridinėse transporto priemonėse ir perjungiant rotoriaus lauko apvijas.
• Nuolatinė srovė yra labai pavojinga, palyginti su kintamąja srove. Esant kintamajai srovei, srovės stiprumo srautas yra didelis ir mažas įprastu laiko intervalu, tuo tarpu nuolatinės srovės stiprumas taip pat bus toks pats. Kai žmogaus kūnas bus šokiruotas, AC įeis ir išeis iš žmogaus kūno įprastu laiko tarpu, o nuolatinė įtampa nuolat kels žmogaus kūną.

Kokie yra kintamosios srovės pranašumai prieš nuolatinę srovę?

Pagrindiniai kintamosios srovės pranašumai, palyginti su nuolatine srove, yra šie.

• Kintamoji srovė nėra brangi ir lengvai generuoja srovę, palyginti su nuolatine.
• Kintamosios srovės uždara erdvė yra daugiau nei nuolatinė.
• Kintamosios srovės srovėje energijos praradimas yra mažesnis, palyginti su nuolatine srove.

Kodėl kintamosios srovės įtampa pasirinkta per nuolatinę įtampą?

Pagrindinės priežastys, kodėl reikia pasirinkti kintamosios srovės įtampą per nuolatinę įtampą, yra šios.
Energijos nuostoliai perduodant kintamą įtampą yra nedideli, palyginti su nuolatine įtampa. Kai transformatorius yra tam tikru atstumu, montavimas yra labai paprastas. Kintamosios įtampos nauda yra įtampos padidinimas ir sumažinimas pagal būtinybę.

AC ir DC kilmė

Magnetinis laukas, esantis arti laido, gali sukelti elektronų srautą vienu būdu per laidą, nes jie atstumiami iš neigiamos magneto dalies ir pritraukiami teigiamos dalies kryptimi. Tokiu būdu buvo nustatyta baterijos energija, kuri buvo pripažinta Thomaso Edisono darbu. Kintamosios srovės generatoriai lėtai keitė „Edison“ nuolatinės srovės akumuliatorių sistemą, nes kintamosios srovės įtvirtinimas yra labai saugus, kad būtų galima perduoti energiją dideliais atstumais ir generuoti daugiau energijos.

Mokslininkas, būtent Nikola Tesla, naudojo rotacinį magnetą, vietoj palaipsniui pritaikydamas magnetizmą per laidą. Kai magnetas bus pasviręs viena kryptimi, tada elektronai tekės teigiamo kryptimi, tačiau kai tik magneto kryptis būtų pasukta, tada elektronai taip pat bus pasukti.

Kintamosios ir nuolatinės srovės taikymai

Kintamosios srovės energija naudojama paskirstant energiją ir ji turi daug privalumų. Transformatoriaus pagalba tai galima lengvai konvertuoti į kitas įtampas, nes transformatoriai nenaudoja nuolatinės srovės.

Esant aukštai įtampai, kai tik perduodama galia, nuostoliai bus mažesni. Pavyzdžiui, 250 V maitinimo šaltinis turi 1 Ω varžą ir 4 amperų galią. Kadangi galia, vatai yra lygūs voltams x amperams, todėl nešama galia gali būti 1000 vatų, o galios nuostolis yra I2 x R = 16 vatų.

Kintamosios srovės energija naudojama perduodant HV energiją.

Jei įtampos linija turi 4 amperų galią, tačiau turi 250 kV, tada ji tiekia 4 amperų galią, tačiau galios nuostoliai yra tokie patys, tačiau visa perdavimo sistema perneša 1 MW ir 16 vatų yra maždaug nereikšmingi nuostoliai.

Nuolatinė srovė naudojama baterijose, kai kuriuose elektroniniuose ir elektriniuose prietaisuose bei saulės baterijose.
Kintamosios srovės, įtampos, varžos ir galios formulės

Kintamosios srovės, įtampos, varžos ir galios formulės aptariamos toliau.

Kintamosios srovės srovė

1 fazės kintamosios srovės grandinių formulė yra

Aš = P / (V * Cosθ) => I = (V / Z)

3 fazių kintamosios srovės grandinių formulė yra

Aš = P / √3 * V * Cosθ

Kintamosios srovės įtampa

1 fazės kintamosios srovės grandinėms kintamosios srovės įtampa yra

V = P / (I x Cosθ) = I / Z

3 fazių kintamosios srovės grandinėms kintamosios srovės įtampa yra

Jei norite prisijungti prie žvaigždės, VL = √3 EPH, kitaip VL = √3 VPH

Delta ryšiui VL = VPH

Kintamosios srovės varža

Indukcinės apkrovos atveju Z = √ (R2 + XL2)

Esant talpinei apkrovai, Z = √ (R2 + XC2)

Abiem atvejais, pavyzdžiui, talpinė ir indukcinė, Z = √ (R2 + (XL– XC) 2

Kintamosios srovės maitinimas

1 fazės kintamosios srovės grandinėms P = V * I * Cosθ

Aktyvi galia 3 fazių kintamosios srovės grandinėms

P = √3 * VL * IL * Cosθ

P = 3 * VPh * IPh * Cosθ

P = √ (S2 - Q2) = √ (VA2 - VAR2)

Reaktyvi galia

Q = V I * Sinθ

VAR = √ (VA2 - P2) ir kVAR = √ (kVA2 - kW2)

Akivaizdi jėga

S = √ (P + Q2)

kVA = √kW2 + kVAR2

Kompleksinė galia

S = V I

Indukcinei apkrovai S = P + jQ

Talpinei apkrovai S = P - jQ

Nuolatinės srovės, įtampos, varžos ir galios formulės

Toliau aptariamos nuolatinės srovės, įtampos, varžos ir galios formulės.

Nuolatinė srovė

Nuolatinės srovės lygtis yra I = V / R = P / V = ​​√P / R

Nuolatinė įtampa

Nuolatinės įtampos lygtis yra

V = I * R = P / I = √ (P x R)

Nuolatinės srovės varža

Nuolatinės srovės varžos lygtis yra R = V / I = P / I2 = V2 / P

Nuolatinė srovė

Nuolatinės srovės galios lygtis yra P = IV = I2R = V2 / R

Iš aukščiau nurodytų AC ir DC lygčių, kur

Iš minėtų lygčių, kur

„Aš“ yra dabartinės A (amperų) matai

„V“ yra įtampos matai V (voltais)

„P“ yra galios matai vatais (W)

„R“ yra varžos matai omais (Ω)

R / Z = Cosθ = PF (galios koeficientas)

'Z' yra impedancija

„IPh“ yra fazinė srovė

‘IL’ yra linijos srovė

‘VPh’ yra fazinė įtampa

‘VL’ yra linijos įtampa

‘XL’ = 2πfL, yra indukcinis reaktyvumas, kur ‘L’ yra induktyvumas Henrio viduje.

„XC“ = 1 / 2πfC, tai talpinis reaktyvumas, kur „C“ yra talpa Faraduose.

Kodėl mes naudojame AC savo namuose?

Mūsų namuose naudojama srovė yra kintamosios srovės, nes, naudodami transformatorių, mes galime pakeisti kintamąją srovę labai paprastai. Aukštos įtampos metu energijos perdavimo nuostoliai yra labai maži ilgo perdavimo linijoje ar kanaluose, o įtampa yra sumažinta, kad ją būtų galima saugiai panaudoti namuose naudojant pakaitinį transformatorių.

Galios praradimas laide gali būti nurodytas kaip L = I2R

Kur

'L' yra galios praradimas

‘Aš’ yra srovė

‘R’ yra atsparumas.

Galios perdavimas gali būti atliekamas per panašų ryšį P = V * I

Kur

‘P’ yra jėga

‘V’ yra įtampa

Kai įtampa padidės, srovė bus mažesnė. Tokiu būdu mes galime perduoti vienodą galią mažindami galios praradimą, nes aukšta įtampa užtikrina puikiausią našumą. Taigi dėl šios priežasties kintamosios srovės įtampa namuose naudojama vietoj nuolatinės srovės.

Aukštos įtampos perdavimas taip pat gali būti atliekamas per nuolatinę srovę, tačiau nėra lengva sumažinti įtampą, kad būtų galima saugiai naudoti namuose. Šiuo metu nuolatinei įtampai sumažinti naudojami pažangūs nuolatinės srovės keitikliai.

Šiame straipsnyje yra išsamiai paaiškinta, koks yra kintamosios ir nuolatinės srovės skirtumas. Tikiuosi, kad kiekvienas taškas yra aiškiai suprantamas apie kintamąją srovę, nuolatinę srovę, bangos formas, lygtį, kintamosios ir nuolatinės srovės skirtumus lentelių stulpeliuose bei jų savybes. Vis dar negalite suprasti nė vienos iš straipsnių temų ar įgyvendinti naujausius elektros projektus , nedvejodami užduokite klausimą toliau pateiktame komentarų laukelyje. Štai jums klausimas, koks yra kintamosios srovės galios koeficientas?

Nuotraukų kreditai:

• Sinuso bangos forma dainos iš kosmoso
• RMS sinusinės bangos forma doktroniškas
• Įkraunamos baterijos pavyzdys Vašingtonas