Обозначение переменного и постоянного тока — советы электрика

Что такое электрический ток

Движение свободных носителей электрических зарядов в вакууме или в веществе в фиксированном направлении было названо электрическим током. Свободными носителями в металлах являются электроны, жидкости или газы — ионы. Имя «текущий» имеет два значения. Первый — указывает на сам прогресс электрического заряда в проводнике, второй — на оценку количества электронов, проходящих по проводнику за 1 с. Его силу можно определить по закону Ома. Для этого используется формула:
I = U / R,

где U — напряжение, В; R — сопротивление, Ом.

Обозначения токов в измерительных приборах

Общепринятое обозначение постоянного и переменного тока отражается в различных измерительных приборах, в том числе и в мультиметре. Все необходимые символы нанесены на лицевую панель устройства. Это позволяет измерить именно тот параметр, который вам нужен в данный момент.

Например, если на шкале установлено положение переменного тока, то в этом случае можно измерить значение переменного тока. Как правило, такие устройства предназначены для работы в электрических сетях с обычным напряжением 220 или 380 вольт. Есть модели с режимами работы в пределах 600В и выше.

Если мультиметр поставить перед меткой DC, режим работы прибора будет соответствовать постоянному току. В этом положении измеряется ток аккумуляторов, батарей и других источников питания, вырабатывающих постоянный ток. В этом режиме обязательно соблюдать полярность полюсов. Диапазон измерения обычно составляет от нуля до нескольких тысяч вольт в зависимости от характеристик конкретной модификации прибора.

Преимущества переменного тока

Аккумуляторы практичны как постоянный источник электричества. Однако они не могут бесконечно подавать энергию на токоприемники без подзарядки. Поэтому создание нестационарного тока и доставка его потребителю — основные задачи энергосистемы страны. К преимуществам этого типа можно отнести:

• простота преобразования одного значения напряжения в другое;
• допустимость передачи на большие расстояния по ЛЭП в распределительные сети;
• возможность реализации трехфазных схем электроснабжения;
• ориентация на потребителей производственных предприятий, рассчитанных на питание переменного тока.

легче уменьшить или увеличить величину переменного напряжения. Для этого достаточно пропустить его через трансформатор. Высокий КПД этого преобразователя составляет 99%, потери мощности всего 1%. Трансформатор, имеющий отдельные обмотки напряжения, также отделяет высокое напряжение от низкого напряжения, что позволяет разделять установки до 1000 В и более 1000 В.

Атомные и гидроэлектростанции расположены далеко от центральных регионов, где находятся потребители. Таким образом, напряжение производимой электроэнергии увеличивается до сотен кВт для снижения потерь при транспортировке и передается по ЛЭП в нужную точку, где снова понижается.

Использование трехфазного переменного напряжения увеличивает производительность структуры энергосистемы. Для передачи той же мощности в трехфазную сеть требуется меньше проводников, чем для однофазной линии.

Важно! Если сравнить два трансформатора одинаковой мощности, то размеры однофазного трансформатора больше, чем трехфазного. Асинхронные двигатели дешевле в производстве, чем двигатели постоянного тока. У них нет коллектора и щеток; по мощности при тех же габаритах асинхронные двигатели превосходят постоянные в 2-3 раза.

Направление постоянного тока и обозначения на электроприборах и схемах

Чтобы упростить вычисления и создание электрических цепей, они принимают направление этого параметра в сторону точки с более низким потенциалом (от плюса к минусу). Фактически, частицы движутся таким образом только при положительном заряде. В металле направление потока электронов меняется на противоположное, однако во избежание путаницы применяется указанный основной принцип.

Изоляция положительных проводов (щупов, кабелей) обозначается красным цветом, отрицательных — черным или синим. Если в сопроводительном тексте указано постоянное напряжение, это означает, что ток в соответствующей цепи будет постоянным. На чертежах и корпусах изделий символы используются в виде параллельных линий (сплошных и прерывистых).

Для измерения постоянного тока переключатель мультиметра должен быть установлен в соответствующее положение

Довожу до вашего сведения. Анод (катод) — это выводы вакуумной трубки или другой части, которые подключены к положительному (отрицательному) электроду батареи.

Вы также можете найти условное обозначение, что это такое, подробно оно описано в заключительном разделе статьи. Прямая расшифровка аббревиатуры «переменный ток» не всегда верна. Однако, строго говоря, они означают синусоиду разной полярности, которая обозначается латинскими буквами «AC», характерным одиночным волнистым символом или стандартным математическим знаком примерного равенства «≈».

Как обозначается постоянное и переменное напряжение

Постоянное напряжение или ток сокращенно обозначают DC, что означает постоянный ток. На схемах и в электроприборах принято также обозначать постоянное напряжение простой плоской линией (—).

Пиктограмма переменного напряжения написана в виде немного другого сокращения (- AC. Если расшифровать, получится «Переменный ток». На выводах электроприборов и распределительных щитов, а также на схемах он может быть изображен как волнистая линия (~).

Важно! Если сеть предназначена для передачи обоих типов электроэнергии, она обозначается как «AC / DC» и обозначается на схеме двойной линией (верхняя линия прямая и сплошная, а нижняя линия прямая и пунктирная).

Альтернативное обозначение видов тока и напряжения на схемах

Какое отличие между переменным и постоянным током

Ток — это движение заряженных электронов в определенном направлении. Это движение необходимо для работы бытовых и профессиональных электроприборов с номинальной мощностью. В бытовой розетке ток исходит от электростанции, где кинетическая энергия электронов преобразуется в электрическую.

Постоянный ток — это электричество, получаемое от аккумулятора телефона или аккумулятора. Он назван так потому, что направление движения электронов в нем не меняется. На этом принципе основана работа зарядных устройств: они преобразуют переменное электричество из сети в постоянное электричество, и в таком виде оно накапливается в батареях.

Переменный ток — это электричество в любой домашней электросети. Это называется так потому, что направление движения электронов непрерывно меняется. Количество изменений направления фиксируется частотой, которая для бытовых сетей в СНГ составляет 50 Гц, то есть электрический ток за одну секунду меняет направление движения до 50 раз. Напряжение в сети — это максимальная «голова», которая заставляет электроны двигаться.

Закон Ома для участка цепи

Закон Ома связывает разность потенциалов (напряжение) в неразветвленном участке цепи с током, протекающим через этот участок.

Напряжение на неразветвленном участке цепи равно произведению тока, протекающего через этот участок, на сопротивление этого участка: $ U = IR$.

Закон Ома для участка цепи часто можно использовать в двух других эквивалентных формах:

I = {U на R} и R = {U на I}$

Рис. 3. Закон Ома для участка цепи.

Расшифровка обозначения мощности AC на схеме и корпусах

Из таблички на фото ниже видно, как отображается AC P. Он указывается в киловаттах (кВт). Такие же обозначения присутствуют на схемах подключения. Это номинальная мощность оборудования, при котором оно работает в штатном режиме и его КПД соответствует заявленному.

Характеристики электродвигателя на табличке станка

Плотность тока

количество зарядов удобно оценивать с учетом размера проводника и концентрации энергии в контролируемой зоне. Для этого используйте производный параметр — плотность тока (j). Его значение рассчитывается по формуле:

j = I / S,

где S — сечение в ммкв.

J определяет безопасный диаметр проводника или соответствующий размер предохранителя. В зависимости от своего предназначения предотвращают разрушение материала при нагревании или используют плановый пробой цепи, проводящей ток при чрезмерных нагрузках.

Что такое АС

В переводе аббревиатуры AC с английского языка означает переменный ток. Следовательно, постоянный ток, который считывает постоянный ток, означает постоянное напряжение, текущее в одном направлении. Каждый из них используется для питания электроприборов и играет ключевую роль в целостности электрооборудования при неправильном подключении.

Здоровый! Электрический ток, который не меняет силу и направление с течением времени, называется постоянным.

Переменный ток — это форма, обычно используемая потребителями для обеспечения работы основного электрического оборудования. Преимущественно стандартная форма волны в электрических цепях представлена ​​в виде синусоидальной кривой с положительным полупериодом, равным положительному потоку напряжения, и наоборот.

В некоторых случаях, например в музыкальных усилителях, используются сигналы различной формы. Они могут быть треугольными или прямоугольными. Аудио- и радиосигналы, передаваемые по кабелям, также называют переменным током. Этот тип напряжения передает зашифрованные информационные данные (звуки или изображения). В некоторых случаях передача может осуществляться путем модуляции. Этот ток чередуется в основном с токами высокой частоты, что отличает их от традиционной передачи энергии.

Разветвленная электрическая цепь

Простейшая электрическая схема представляет собой схему, состоящую из двух биполярных элементов, соединенных «кольцом» с проводниками: источника тока и потребителя. Эта схема работает, например, в карманном фонарике. Источником тока внутри него является аккумулятор, а потребителем — лампочка. В простом елочном венке источником питания является бытовая электросеть, а все потребительские лампы соединены последовательно, «в кольцо» и работают вместе.

Чтобы схема работала исправно, необходимо заранее рассчитать все электрические характеристики элементов. Напряжение, подаваемое в домашнюю сеть, должно быть таким, чтобы все лампы в гирлянде включались на полную мощность (но без перегрева.

Однако такие простые цепочки — скорее исключение, чем правило. Практически все современные электрические схемы состоят из тысяч или даже миллионов элементов. И хотя обычно в такой цепи есть только один источник тока, остальные звенья соединены в сложную сеть, которая больше похожа на «петлю», чем на «кольцо». Такая цепь называется разветвленной.

Ток, протекающий через любое звено в разветвленной цепи, может быть постоянным или переменным, при этом в цепи возможны переходные процессы. Однако основным режимом является установившийся режим, и для расчета установившегося режима электрических цепей любой сложности достаточно трех формул законов постоянного тока (правила Кирхгофа иногда называют законами):

• правила Кирхгофа для узлов (ранее);
• правила Кирхгофа для гарниров (вторая);
• Закон Ома для сетевого сайта.

Давайте их рассмотрим.

Какое напряжение DC тока

При постоянном напряжении электроны всегда движутся в одном направлении. Поэтому источник напряжения всегда имеет одинаковую полярность. Однако уровень напряжения не всегда должен быть одинаковым. В качестве классического источника энергии для генерации постоянного напряжения используется обычная батарея, в которой уровень напряжения снижается при разряде.

Движение электронов при постоянном напряжении

Кроме того, большинство источников питания также вырабатывают постоянное напряжение, хотя на них подается переменный ток. В случае стабилизированных источников питания, помимо направления потока, большое значение также придается уровню переменного напряжения, которое может изменяться в зависимости от напряжения, но всегда будет иметь одинаковую полярность.

Примечание! Напряжение переменного тока, подаваемое сетевыми трансформаторами и генераторами, может быть преобразовано выпрямителями. Затем возникает электрическое напряжение, которое меняется по величине, но не по знаку.

Цепи переменного и постоянного тока

Составляющую переменного напряжения можно уменьшить, подключив достаточно большой сглаживающий конденсатор параллельно или последовательно со сглаживающей катушкой, так что останется только небольшая остаточная пульсация. Чем больше емкость конденсатора или индуктивность катушки, тем ниже пиковое значение наложенного переменного напряжения.

Чем отличается DC ток от AC тока

Изначально предполагалось, что постоянный ток будет генерироваться на электростанциях с относительно низким выходным напряжением для потребителя, 110 или 220 В. Однако при одновременном подключении нескольких потребителей с этой опцией общие значения будут очень высокими. В этом случае для перемещения на большие расстояния требуются толстые и дорогие кабели, чтобы удерживать потери при передаче в определенных пределах. При использовании переменного напряжения генерируемая электроэнергия может передаваться на относительно большие расстояния с небольшими потерями. С 1980 года появилась возможность выпрямлять трехфазный ток высокого напряжения и затем преобразовывать его.

Основное различие между переменным и постоянным током, постоянным и переменным током заключается в том, что первый изменяется с определенными интервалами (с определенной частотой), в частности, он меняет направление по мере протекания. Самая распространенная частота в мире — 50 Гц.

Примечание! Когда электричество доходит до потребителя, используются трансформаторы. Они преобразуют высокое напряжение в более низкое напряжение, которое идет в дома

Преобразователь напряжения

Как уже было сказано, электричество постоянного тока не меняется со временем. А поскольку электроны движутся только в одном направлении, источники характеризуются наличием положительного и отрицательного полюсов. Переменный ток более эффективен при использовании линий электропередач с большим пробегом. А постоянный ток предпочтительнее для небольших электронных устройств или ячеек хранения, таких как солнечные батареи.

Ток постоянный и переменный

Переменный или постоянный ток в розетке

Электроны в проводниках движутся от плюса к минусу. Движение равномерное, всегда с постоянным значением. Если вам интересно, какие токи называются постоянными, вы должны сначала иметь хорошее представление о том, где течет ток.

Внимание! Направление тока — это направление движения положительно заряженных частиц: от плюса к минусу. Хотя путь свободных электронов идет от меньшего к большему.

Это означает, что постоянный ток — это прямое движение заряженных частиц, несущих положительный заряд, которые не меняют свой размер и направление с течением времени. Все остальные токи переменные. В этом разница между ними.

Альтернативный ток — AC, именно так на приборах обозначается переменный ток. Постоянный ток — Постоянный ток — это не требующий пояснений термин для обозначения постоянного тока.

Чем опасен АС ток для человека

Как уже было сказано, особенность переменного напряжения заключается в равномерном перетекании частиц от одного полюса к другому. По сравнению с постоянным током он считается менее опасным, так как в большинстве случаев оказывает на организм человека скачкообразное действие. Спазм проходит сразу после снятия напряжения, что снижает вероятность критических исходов.

Однако отсутствие опасности для организма наблюдается только в случае небольшого значения постоянного тока. Чем выше его значение, тем больше вероятность критических последствий. Например, при контакте с напряжением выше 500 В ток может быть более опасным, чем переменный ток. Однако в быту такие значения отсутствуют и используются в трансформаторах или подстанциях, куда доступ открыт только специально обученным людям.

Важно! Основное отличие воздействия на человека током высокого напряжения — это сильное метательное воздействие (в отличие от переменного).

Условное обозначение в графических схемах

Переменный ток на схемах обычно обозначается значком «~» или двумя одинаковыми, расположенными один над другим. Постоянный ток обозначается одной или двумя прямыми линиями: «-». Например, на панели управления мультиметра есть секторы с маркировкой «V (~)» и «V (-)», которые, соответственно, означают измерение переменного и постоянного напряжения.

При необходимости для указания параметров тока ставят надпись вида «3 ~ 50 Гц 220 В» (трехфазный ток частотой 50 Гц с эффективным фазным напряжением 220 В).

Обозначение переменного и постоянного тока

За рубежом используется другая система обозначений:

• переменный ток: AC (от англ. Alternating current);
• постоянный: DC (от англ. Direct current).

Первое правило Кирхгофа

Первое правило Кирхгофа описывает прохождение тока через любую точку (узел) цепи:

Алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. В этом случае ток, входящий в узел, считается положительным, а ток, выходящий из узла, — отрицательным: $ I_1 + I_2 +… = 0$.

Проще говоря, все электричество, поступающее в узел в цепи (и где угодно в нем), должно его покинуть. В этом случае общее количество токов в узле не имеет значения, их может быть много. Но сумма входящих токов всегда будет равна сумме выходящих токов.

Рис. 1. Первое правило Кирхгофа.

Первое правило Кирхгофа является естественным следствием закона сохранения энергии.

Различия токов

Незнание различий приводит к неправильному подключению потребителей напряжения к источникам питания. Это приведет к повреждению устройств или, что еще хуже, опасным для жизни ситуациям.

Чтобы четко понимать, какой ток называется переменным, который постоянный, необходимо сравнить параметры.

При сравнении характеристик этих двух видов электричества есть отличия:

1. Физические: в переменном токе сила и направление зависят от времени. В домашней сети частота пульсаций составляет 50 Гц, полярность меняется синусоидально 50 раз в секунду. Носители заряда постоянного тока не меняют направленности.
2. Конструктивно — «+» и «-» присутствуют на выводах или контактах постоянного тока, а «ноль» и «фаза» присутствуют на электродах переменного тока. В случае трехфазной сети 4 контакта: один «нулевой» и три «фазных».
3. Принцип генерации: постоянный ток получается в результате электролитических и химических реакций окисления, работы генераторов постоянного тока и солнечных батарей. Переменный ток вырабатывается трехфазными генераторами.
4. Преобразование: оба типа получаются преобразованием друг в друга с использованием полупроводниковых выпрямителей и инверторов.

Для информации. В сети переменного тока потребителей во всем мире существуют два основных стандарта частоты и напряжения. Европейский стандарт — 50 герц, 220–240 вольт, а американский стандарт — 60 герц, 100–127 вольт.

Недостатки переменного тока

Возникают трудности при передаче энергии обратного тока на большие расстояния. Создание Единой энергетической системы выявило ряд недостатков:

• пропускная способность кабельных линий низкая из-за емкости между проводниками и землей;
• при объединении и соединении ветвей системы, находящихся на большом удалении друг от друга, невозможно синхронизировать станции;
• пороговый предел устойчивости, необходимый для согласования концов с длиной линии более 500 км, при этом напряжение должно быть увеличено до 450 кВ, что приводит к увеличению стоимости оконечного оборудования.

Довожу до вашего сведения. При более высоком напряжении на воздушных линиях возникает коронный разряд. Это процесс ионизации в проводниках с малым радиусом. Чтобы предотвратить перетекание электричества в этом случае, необходимо увеличить диаметр проводов, это приводит к удорожанию линии.

Величина постоянного тока

Определение «силы» неверно. Однако применяется он в соответствии с общепринятыми стандартами. Возвращаясь к сути явления, можно определить силу тока (I) по количеству зарядов, перемещенных за определенный промежуток времени (t:

I = Q / t.

Согласно международным стандартам СИ, подразумеваются единицы измерения: амперы, кулоны и секунды. Для работы с большими токами удобнее использовать производную (ампер-час) с множителем 3600.

Довожу до вашего сведения. Измерения проводятся с помощью универсального мультиметра или специализированного амперметра. Устройство подключается непосредственно к цепи или используется вспомогательный шунт.

Чем отличается DC ток от AC тока

Изначально предполагалось, что постоянный ток будет генерироваться на электростанциях с относительно низким выходным напряжением для потребителя, 110 или 220 В. Однако при одновременном подключении нескольких потребителей с этой опцией общие значения будут очень высокими. В этом случае для перемещения на большие расстояния требуются толстые и дорогие кабели, чтобы удерживать потери при передаче в определенных пределах. При использовании переменного напряжения генерируемая электроэнергия может передаваться на относительно большие расстояния с небольшими потерями. С 1980 года появилась возможность выпрямлять трехфазный ток высокого напряжения и затем преобразовывать его.

Основное различие между переменным и постоянным током, постоянным и переменным током заключается в том, что первый изменяется с определенными интервалами (с определенной частотой), в частности, он меняет направление по мере протекания. Самая распространенная частота в мире — 50 Гц.

Примечание! Когда электричество доходит до потребителя, используются трансформаторы. Они преобразуют высокое напряжение в более низкое напряжение, которое подается в дома.

Преобразователь напряжения

Как уже было сказано, электричество постоянного тока не меняется со временем. А поскольку электроны движутся только в одном направлении, источники характеризуются наличием положительного и отрицательного полюсов. Переменный ток более эффективен при использовании линий электропередач с большим пробегом. А постоянный ток предпочтительнее для небольших электронных устройств или ячеек хранения, таких как солнечные батареи.

Примечания

1. MR Fasmer, «Этимологический словарь русского языка». — М .: Прогресс. 1964 — 1973 гг.
2. Зернохранилище // Большая Советская Энциклопедия
3. gufo.me/dict/vasmer/%D0%B3%D1%83%D0%BC%D0%BD%D0%BE aia — Этимологический словарь Макса Фасмера (русский), Gufo.me
   … Дата обращения 3 сентября 2020.
4. Этимология слова tok (рус.), ΛΓΩ
   … Дата обращения 3 сентября 2020.
5. Областной государственный институт культуры «Пермский областной научно-производственный центр охраны памятников (объектов культурного наследия)» (ГКУК «КЦОП»), сарай с сараем 1920-е гг. С с. Ошибка Кудымкарского района. Пермский край, АЭМ «Хохловка».

• Медиа-файлы на Викискладе

Второе правило Кирхгофа

Второе правило Кирхгофа применимо к замкнутому контуру в контуре. Замкнутый контур — это любая последовательность элементов, соединенных в разветвленной электрической цепи, так что первый и последний элементы также соединены.

Алгебраическая сумма напряжений при обходе цепи на элементах равна алгебраической сумме ЭДС в источниках, присутствующих в цепи. Если направление или напряжение ЭДС совпадает с направлением байпаса — считается положительным, если не совпадает — отрицательным: $ U_1 + U_2 +… = mathscr {E} _1 + mathscr {E} _2+…$.

Рис. 2. Второе правило Кирхгофа.

Это правило означает, что, во-первых, источниками разности потенциалов в цепи являются источники ЭДС, а во-вторых, при обходе цепи потенциал, изменяясь, все равно возвращается к исходному значению.

Виды тока

Обозначение (-) или DC (постоянный ток).

) или AC (переменный ток).

В случае постоянного тока (-) ток течет в одном направлении. Постоянный ток получают, например, от сухих батарей, солнечных батарей и аккумуляторов для устройств с низким энергопотреблением. Для электролиза алюминия, электродуговой сварки и эксплуатации электрифицированных железных дорог требуется большой постоянный ток. Он генерируется выпрямителями переменного тока или генераторами постоянного тока.

В качестве технического направления тока предполагается, что он течет от контакта со знаком «+» к контакту со знаком «—».

В случае переменного тока (

) различают однофазный переменный ток, трехфазный переменный ток и ток высокой частоты.

При переменном токе ток постоянно меняет свою величину и направление. В энергосистеме Западной Европы ток меняет направление 50 раз в секунду. Частота изменения колебаний в секунду называется частотой тока. Единица измерения частоты — герц (Гц). Однофазный переменный ток требует наличия проводника напряжения и обратного проводника.

Переменный ток используется на строительных площадках и в промышленности для привода электрических машин, таких как ручные шлифовальные машины, электродрели и дисковые пилы, а также для освещения строительных площадок и строительного оборудования.

Трехфазные генераторы генерируют переменное напряжение с частотой 50 Гц на каждой из своих трех обмоток. Это напряжение можно использовать для создания трех отдельных сетей и по-прежнему использовать только шесть проводов для отходящих и обратных проводов. Если совместить обратные проводники, можно ограничиться всего четырьмя проводами

Общий обратный провод — нейтральный провод (N). Как правило, это хорошо обосновано. Остальные три проводника (внешние проводники) обозначаются сокращенно LI, L2, L3. В объединенной энергосистеме Германии напряжение между внешним проводником и нейтральным проводником или землей составляет 230 В. Напряжение между двумя внешними проводниками, например между L1 и L2, составляет 400 В.

Считается, что высокочастотный ток возникает, когда частота колебаний намного превышает 50 Гц (от 15 кГц до 250 МГц). Используя ток высокой частоты, можно нагревать и даже плавить проводящие материалы, такие как металлы и некоторые пластмассы.

Электрическое напряжение делят на два вида:

1. постоянная (постоянный ток)
2. переменная (ac)

Символ постоянного тока (-), символ переменного тока (~). Аббревиатуры ac и dc хорошо известны и используются вместе с именами «константа» и «переменная». Теперь давайте посмотрим, в чем их отличие. Дело в том, что постоянное напряжение течет только в одном направлении, отсюда и его название. А переменная, как вы уже поняли, может менять направление. В особых случаях направление переменной может оставаться неизменным. Но, помимо направления, может меняться и его размер. В константе не меняется ни величина, ни направление. Мгновенное значение переменного тока называется его значением, которое принимается в данный момент.

В Европе и России используется частота 50 Гц, то есть она меняет направление 50 раз в секунду, в то время как в США частота составляет 60 Гц. Поэтому оборудование, приобретенное в США и других странах, может сгореть с разная частота. Поэтому при выборе электрооборудования и приборов следует внимательно учитывать тот факт, что частота составляет 50 Гц.Чем выше частота тока, тем больше его сопротивление. Вы также можете заметить, что это переменная, которая течет в розетках нашего дома.

Взаимосвязь параметров электрического тока

В элементарную цепь постоянного тока входит источник электричества, отрицательный и положительный контакты которого соединены шунтом или проводником. Движение заряда по проводнику осуществляется под действием электрического поля. Однако этот перенос электрона не приводит к выравниванию потенциала, поскольку в каждый интервал времени одно и то же количество заряженных частиц прибывает на первый конец цепочки, который переместился к противоположному контакту. Следовательно, разность потенциалов, обычно называемая напряжением, остается неизменной.

Движению электрических зарядов в цепи препятствует внутреннее сопротивление проводящего материала. Связь между параметрами электрического тока была установлена ​​эмпирически Г. Омом. В математической форме закон Ома можно представить следующим образом: I = U / R, где на самом деле I — сила тока, U — напряжение (разность потенциалов), а R — сопротивление в соответствующем участке цепи.

Фактически из уравнения видно, что напряжение имеет прямую зависимость от силы и сопротивления тока (U = I x R), а величина силы тока обратно пропорциональна сопротивлению.

Последовательное соединение элементов электрической сети постоянного тока

Параметры электрической цепи постоянного тока при последовательном подключении устройств имеют некоторые особенности. Так, например, сила тока (I) остается постоянной во всех элементах электрической цепи, но напряжение (U) является суммой напряжений в каждой секции цепи. Рассмотрим пример электрической цепи с тремя проводниками, последовательно включенными резисторами R1, R2 и R3. По закону Ома напряжение U1 = IxR1, U2 = IxR2, U3 = IxR3. Следовательно, всего U = U1 + U2 + U3 = IxR1 + IxR2 = IxR3 = I (R1 + R2 + R3).

Из уравнения видно, что такой параметр электрической цепи, как полное сопротивление (total R), при последовательном включении будет равен сопротивлению каждого отдельного проводника. Электрические устройства с последовательным подключением снижают нагрузку на отдельный элемент, продлевая его срок службы, но в то же время тратя энергию.

Параметры электрической цепи. Параллельное соединение элементов

Параллельная схема характеризуется общими контактами в точках входа и выхода основного провода. В этой ситуации напряжение на всех элементах схемы остается неизменным, т.е. U1 = U2 = U3. Но для силы тока будет характерна обратная зависимость от сопротивления каждой секции, т.е i x = U / Rx. Параллельное подключение электроприборов — самый распространенный способ в домашних условиях.

Параметры цепи при смешанном соединении в электрической цепи

Смешанное соединение проводников — это электрическая цепь, в которой элементы соединены в комбинации, т.е как последовательно, так и параллельно друг другу. Для определения конкретных параметров в этом случае вся схема разбивается на независимые участки по способу подключения. Индивидуальные параметры рассчитываются отдельно для каждого сайта. Следует отметить, что параллельно соединенные секции могут состоять из ряда последовательно соединенных элементов.

Стандарт

В большинстве стран стандартным является переменный ток 50 Гц. В Канаде и США этот параметр составляет 60 Гц. Оба стандарта используются в Японии и многих других странах. На железных дорогах некоторых стран используется переменный ток низкой частоты: Австрия, Норвегия, Германия, Швейцария, Швеция — 16 Гц, США (старые железнодорожные пути) — 25 Гц.
В военной и авиационной технике используется ток частотой 400 Гц, что позволяет:

• уменьшить габариты и вес устройств (с увеличением частоты размер трансформаторов уменьшается);
• увеличить скорость вращения двигателей переменного тока.

Электростанции вырабатывают ток напряжением 10-20 кВ. Находящаяся тут же трансформаторная подстанция увеличивает напряжение до сотен и тысяч кВ, после чего попадает в магистраль.

При значительном повышении напряжения сила тока резко снижается (мощность равна произведению силы тока и напряжения), что обеспечивает уменьшение потерь на нагрев проводника (количество выделяемого тепла составляет определяется по формуле Q = I2 * R). Самое высокое напряжение в мире формируется в ЛЭП «Экибастуз Кокчетав» — 1150 кВ.

В населенных пунктах и ​​на предприятиях также снижают напряжение через трансформаторные подстанции до 220 В, после чего ток течет в распределительную сеть.

Использование законов постоянного тока

Законы постоянного тока примечательны тем, что они позволяют использовать стандартный математический аппарат для расчета установившегося состояния электрической цепи любой сложности.

Сначала в схеме указываются все известные и неизвестные элементы (как правило, известны значения ЭДС на источниках тока и сопротивления отдельных элементов).

Затем составляется система из нескольких линейных алгебраических уравнений с разными неизвестными. Правила Кирхгофа написаны для каждого узла и каждого контура разветвленной цепи. А напряжения на элементах схемы выражаются через сопротивления элементов и протекающие через них токи.

Результирующая система (она может быть очень большой и содержать сотни уравнений с сотнями неизвестных) решается с использованием стандартных математических методов.

Все об электричестве

Время чтения:
Когда произносится слово «электричество», один человек представляет себе обычную бытовую розетку из дома, а другой — высоковольтную линию электропередачи. Более продвинутые запомнят молнию, аккумуляторы и даже сварочный аппарат. Все эти явления и устройства так или иначе связаны с электричеством, основными характеристиками которого, согласно закону Ома, являются сила тока, напряжение и сопротивление. Ток, в свою очередь, постоянный и переменный. В обозначении этих двух типов на схемах даже больше путаницы, чем при поиске ассоциаций со словом «электричество». В этой статье пойдет речь о том, как обозначают постоянный ток, маркируют переменные напряжения и силы постоянного характера, используют для обозначения на схемах и чертежах.