Постоянный и переменный ток – для новичков в радиоделе

May 2, 2014 by admin Комментировать »

Я уже говорил в первых главах этой повести, что электрический ток – это направленное движение электрических зарядов Количественно ток, точнее, сила тока, определяется количеством зарядов, проходящих через поперечное сечение проводника в единицу времени Когда мы говорим об измерении тока, то измеряем мы силу тока

Если ток не изменяется по величине и/или направлению, то мы говорим о постоянном токе Как часто мы встречаемся с «истинным» постоянным током Считается, что через лампочку карманного фонаря протекает постоянный ток Но, если фонарь включён долго, то, скорее всего, ток через лампочку будет со временем уменьшаться Формально, такой ток, изменяющийся по величине, не будет постоянным А с маленьким отрезком времени Когда мы включаем фонарь, тока не было, затем он появился Он изменился по величине с нуля до какого-то значения То есть, он не постоянный

Не следует так драматизировать какую-либо модель процесса, пока мы можем на основе этой модели сделать достаточно много полезного Выберем в примере с фонарём интервал времени, когда ток сохраняется по величине На этом интервале времени будем называть ток, протекающий через лампочку, постоянным Момент включения фонаря и небольшой отрезок времени после этого, когда сопротивление лампочки меняется (сопротивление холодной и разогретой спирали разное), что вызывает изменение тока по величине, назовём переходным процессом На этом интервале  времени ток, действительно, переменный Поскольку ток, изменяющийся по величине или направлению (или и по величине, и по направлению) мы называем переменным Самый простой переменный ток мы получим, включая и выключая фонарь многократно Но и в этом случае, разбивая интервалы времени по нашему желанию, мы можем получить отрезки времени, на которых ток будем рассматривать как постоянный

При рассмотрении переменного тока на практике удобно использовать синусоидальный переменный ток Синус хорошо изученная функция Чтобы применить, скажем, закон Ома, столь удобный на практике, к переменному току, используют такое понятие, как действующее значение То есть, величину переменного тока (её мы измеряем мультиметром) заменяют величиной такого постоянного тока, который оказывает эквивалентное действие У фонаря лампочка будет гореть при переменном токе такой величины, который даёт такое же свечение лампочки, что и постоянный ток той же величины Иначе говоря, оказывает такое же действие

Благодаря такому подходу мы можем записать: I = Uперем/Rлампочки Понятие действующего значения относится и к переменному напряжению Для синусоидального напряжения действующее значение будет в 141 раз меньше амплитудного значения Мультиметром мы обычно измеряем действующее значение А на экране осциллографа нам удобнее измерять амплитудное значение

Рис 111 Амплитудное и действующее значение синусоидального тока

Если с изменением тока по величине легче разобраться, то с изменением тока по направлению далеко не всегда всё понятно Легче всего понять, как изменяется ток (конечно, в нагрузке) по направлению, если заменить выключатель в фонарике переключателем

Рис 112 Переменный ток в фонарике

В этом случае не возникает сомнений, что ток меняется по направлению За техническое направление тока принимается ток от плюса к минусу батарейки При одном положении переключателя ток протекает от точки А к точке В, при другом в обратном направлении Мультиметр, включённый последовательно с лампочкой, если перестать работать переключателем, отобразил бы этот факт: перед значением тока появился бы знак минус

Кстати, в этом случае действующее значение напряжения совпало бы с амплитудным

Этот эксперимент может показаться «несолидным» Сделаем его солиднее Используем вместо переключателя реле, а его переключением будем управлять с помощью генератора импульсов Обычно генератор недостаточно мощный, чтобы управлять реле Но мы можем использовать транзисторный усилитель

Рис 113 Модификация опыта с карманным фонарём

Пример может показаться надуманным, учебным Это так И не так Было время, когда этот принцип использовали для преобразования постоянного напряжения в переменное Реле было особенным, оно само переключалось при подключении к источнику постоянного напряжения А резистор R2 заменяли трансформатором Используя соответствующую вторичную обмотку можно получить большое переменное напряжение Остаётся его выпрямить, чтобы преобразовать постоянное напряжение, положим, 12 В в постоянное напряжение 50 В А можно и не выпрямлять От полученного переменного напряжения в автомобиле с помощью аналогичного преобразователя можно было запитать электрическую бритву, предназначенную для работы на переменном напряжении 220 В

С появлением транзисторов преобразователи изменились – реле оказывалось лишним Транзисторы работали надёжнее, были долговечнее Но сам принцип преобразования не изменился Сегодня существует много схем преобразователей Есть микросхемы преобразования постоянного напряжение одной величины в постоянное напряжение другой величины А всё мы начинали, как вы помните, с карманного фонарика

Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты