Помните, как на уроках физики в школе нам объясняли термины, связанные с электричеством: что такое постоянный и переменный ток. На практике с воздействием токов мы сталкиваемся постоянно, даже не задумываясь о свойствах этой «материи». Давайте выясним, чем отличаются эти токи и для чего они служат человеку.
Что такое электрический ток
Как трактует учебник физики: электрическим током называют направленное движение электрически заряженных частиц под воздействием электрического поля. В проводниках и полупроводниках — это электроны, в электролитах — анионы и катионы (ионы). Что характерно, электрический ток бывает постоянным и переменным. Для дальнейшего понимания следует разобраться в определениях.
Какое отличие между переменным и постоянным током
Постоянный ток (DC) протекает по проводнику в одном направлении — от плюса к минусу. Его величина остается неизменной во времени. Был открыт в начале XIX столетия итальянским физиком Алессандро Вольта.
Переменный (AC) ток периодически меняет свое направление. При этом меняется и его величина: от max значения в одну сторону до max — в другую. Появился, благодаря изобретениям таких ученых, как: Фарадей, Тесла и др.
Сравнивая характеристики АС и DС, следует остановиться на таких важных параметрах:
- Вектор. Постоянный ток дает постоянное направление, в то время как переменный периодически меняет свое направление.
- Применение. Постоянный ток используется в тех источниках питания, в которых необходимо постоянное напряжение. Переменный — в передающих энергосистемах и бытовых устройствах.
- Генерация. Для создания постоянного тока не требуется специальных устройств, таких как генераторы переменного тока. Таким образом, генерация DС происходит проще, чем АС.
- Передача. Из-за потерь энергии в проводниках АС малоэффективен для передачи на большие расстояния. DС (особенно высокочастотный) в этом отношении практически не имеет потерь.
- Частота. Переменный ток характеризуется определенной частотой, в то время как постоянный не имеет частоты.
Условные графические обозначения
Для удобства в различных электросхемах и на панелях приборов используются специальные символы. Читая схемы, важно не перепутать символы, а для этого следует запомнить обозначение постоянного и переменного тока:
- постоянный (DC) — это две параллельные линии (— —) либо линии разной длины, включая пунктирные (— — — -);
- переменный (AC) — это значок волнистая линия (~).
Также широко используются вышеприведенные буквенные символы — DC и AC.
Обозначение переменного тока
Рассмотрим более подробно варианты обозначения переменного тока. Однофазный и многофазный ток. В зависимости от количества каналов передачи энергии бывает:
- однофазным (1 провод);
- двухфазным (2 провода);
- трехфазным (3 провода).
Фазность тока на схемах обозначается следующим образом:
- 1 «волна» — 1-фазный;
- 2 «волны — 2-фазный;
- цифра 3 + «волна» — 3-фазный.
Справка! В быту чаще используется 1-фазный переменный ток, а в промышленности — 3-фазный.
Обозначение постоянного тока
Как было сказано выше, постоянный ток на схемах обозначается двумя параллельными линиями «— —».
Однако нельзя не упомянуть еще об одном важном факторе. Дело в том, что DC обладает такой характеристикой, как полярность. Именно она дает направление движению заряда:
- положительный полюс (обозначается как «+») обладает избытком положительных зарядов;
- отрицательный полюс (обозначается как «-») имеет в избытке электроны.
На схемах и устройствах обязательно указывается полярность постоянного тока. Особенно важен данный нюанс для корректного подключения прибора.
Сферы применения
Электричество является неотъемлемой частью нашей жизни. И свою роль в ней играют два вида электрического тока. Рассмотрим подробнее, какой ток и где применяется.
Переменный
Благодаря множеству применений переменный ток широко используется в повседневности — от освещения в квартирах до функционирования бытовых приборов. Также АС незаменим и в некоторых отраслях промышленности.
- Бытовая техника. Одно из наиболее распространенных применений переменного тока. Холодильники, стиральные машины, духовые шкафы, вытяжки и пылесосы — все это функционирует на переменном токе.
- Освещение. Еще одна область, где АС играет фундаментальную роль. Лампы и многофункциональные осветительные приборы используют для работы исключительно переменный ток. Именно он, изменяя свою амплитуду, дает возможность управлять интенсивностью светового потока.
- Телекоммуникации. Интернет и кабельное телевидение используют АС для передачи сигналов по оптоволоконным кабелям. Также переменный ток «питает» телекоммуникационное оборудование, среди которых — модемы, коммутаторы и маршрутизаторы.
- Промышленность. В электрических установках различной сложности АС дает возможность управлять как направлением, так и скоростью вращения двигателей. Он необходим для эксплуатации систем кондиционирования, холодильного оборудования, а промышленном управлении и пр.
- Медицина. В сфере медицины используется в медоборудовании для жизнеобеспечения человека: при электростимуляции мышц, для содействия физическому восстановлению и т. д.
Постоянный ток
Несмотря на некоторые преимущества переменного тока, постоянный также находит свое широкое применение в различных областях — начиная от питания микроэлектроники и заканчивая электродвигателями тяговых локомотивов.
- Практически все электронные компоненты питаются постоянным током, который формируется разномощными блоками питания. Неслучайно постоянный ток находит применение в любой технике, включающей электронику: начиная от бытовых приборов и заканчивая космическими кораблями. Электрические фонарики, автономные электроинструменты, модные гаджеты и детские игрушки — везде, где применяются аккумуляторы, присутствует DC.
- Постоянный ток необходим для технологии электролиза, благодаря которому промышленность производит цветные металлы и важные химические элементы.
- Без DС не обходятся высокотехнологичные производства гальванопластики, и гальванизации, а также электросварочные процессы.
- На применении постоянного тока основан целый ряд медицинских технологий, в частности — электрофорез.
- Ну и, конечно же, не обходится без этой разновидности энергии городской электрический транспорт, оснащенный двигателями постоянного тока.
Яркие примеры использования электроэнергии
Вот список из 10 впечатляющих примеров использования электроэнергии, формирующих будущее нашего мира.
- Электромобили. Стали революционной силой в автомобильной промышленности, представляя экологически чистую и устойчивую альтернативу традиционным автомобилям с бензиновым двигателем. Они питаются от электрической энергии, хранящейся в современных батареях большой емкости.
- Солнечные панели. Меняют правила игры в мире энергетики. Эти фото-электро-элементы изменили способ использования солнечной энергии, преобразуя солнечный свет непосредственно в электричество. Это нововведение является революционным переходом к чистым возобновляемым источникам энергии.
- Одним из наиболее замечательных аспектов солнечных панелей является их способность превращать солнечный свет (обильный и практически безграничный ресурс) — в устойчивый источник энергии.
- Ветровые турбины. Являются еще одним ярким примером применения электроэнергии. Они преобразуют кинетическую энергию ветра в электрическую энергию с помощью генератора. Ветровые электростанции, состоящие из нескольких турбин, обеспечивают электричеством дома и предприятия. Этот возобновляемый источник помогает снизить зависимость от невозобновляемых видов ископаемого топлива.
- Электрические велосипеды. Сочетают в себе преимущества традиционной езды на велосипеде с электрической помощью. Они используют электрическую энергию для помощи при педалировании, делая езду более доступной и приятной для широкого круга людей.
- Умные дома. Оснащены устройствами и системами, оптимизирующими использование электроэнергии. Эти технологии — от интеллектуальных термостатов, регулирующих отопление и охлаждение, до систем освещения, повышают энергоэффективность, обеспечивая при этом удобство и комфорт домочадцам.
Вопросы и ответы
В данном разделе, основываясь на вышесказанном, постараемся кратко и просто ответить на сложные вопросы.
- Как (какой буквой) обозначается переменный и постоянный ток?
Переменный ток обозначается как «АС», а постоянный — как «DC».
- Символ «dc» какой это ток — постоянный или переменный?
DC (direct current) — это постоянный ток.
- Что обозначает N и L в электросети?
Это буквенная маркировка проводов, где. L — фаза, а N — «ноль»
Теперь вы знаете, какова роль электрического тока в нашей жизни. Новые исследования и разработки в этой области обещают еще больше ярких инноваций!