В процессе изучения электрического тока перед человеком встает масса вопросов: «Каков знак переменного тока?», «Какие существуют источники электрической энергии?», «Какая разница между переменным и постоянным током?». С этими и многими другими вопросами, связанными с переменным током, сейчас и разберемся.
Что такое переменный ток?
Переменным называют ток, для которого характерно изменение величины с течением времени. При этом изменяться может не только величина электрического заряда, но и его направление в электрической цепи.
Если рассматривать цепь постоянного электричества, то можно заметить один важный момент – заряженные частицы перемещаются от плюса к минусу. Если при этом источником электрического тока является двухполюсник, содержащий 2 электрода, и к нему выполнено подключение питаемой цепи, то можно заметить, что на одном его конце всегда будет минус, а на другом плюс.
Важно! Переменный ток не дает возможности произвести четкую фиксацию полюсов. Проще говоря, не представляется возможным точно определить, какой именно заряд на конкретном выводе двухполюсника переменного тока.
Наблюдатель способен замечать лишь мгновенные величины зарядов, возникающие в некоторый временной промежуток. Изменение полярности зависит от времени, в связи, с чем можно сделать вывод о том, что знак переменного тока изменчив.
Важно! Переменный ток в связи с тем, что изменяется по гармоническому синусоидальному закону, на графике представляется в виде синусоида (волнистой линии, плавно перемещающейся по вертикальным осям I (амперы) и t (время)). Постоянное же движение электронов на том же графике будет представлено в виде прямой линии.
Источники электрической энергии
Перед тем, как приступить к изучению знаков переменного тока, которыми он может быть обозначен на схемах и всевозможных электрических приборах, сначала разумно рассмотреть возможные его источники.
Источниками электроэнергии являются электростанции. Все они функционируют за счет вращения турбин, которые, в свою очередь, приводятся в движение иными источниками энергии. Свое название они получили за счет типа энергии, с которым взаимодействуют:
1. Тепловые электростанции (ТЭС). На ТЭС используется исключительно органическое сырье, такое как газ, мазут, уголь и прочие.
2. Атомные электростанции (АЭС). Получение пара, приводящего в действие турбину, происходит за счет энергии, выделяемой при ядерной реакции.
3. Гидроэлектростанции (ГЭС). Вращение турбины производится за счет энергии падающей воды.
Направление движения турбин, равно как и их скорость, регулируется всевозможными техническими способами.
Важно! Несмотря на стремительное технологическое развитие, основными источниками энергии до сих пор остаются теплоэлектростанции. Хоть атомная энергетика и является многократно более технологичной и производительной, потенциальные проблемы, связанные с обеспечением безопасности функционирования АЭС, не позволяют полностью перейти на такой тип снабжения.
В быту довольно часто встречается такой источник электрической энергии, как аккумуляторная батарея. Она позволяет накапливать в себе энергию и на протяжении длительного времени сохранять ее.
Обозначения на схемах и в приборах
Как и любая другая характеристика сети (например, напряжение, частота и др.), переменный ток также имеет собственное обозначение, которое изображается на схемах и технических устройствах. Всего существует 2 изображения:
1. Буквенное – «AC». Эту аббревиатуру можно расшифровать как «Alternating Current». Данное словосочетание с английского переводится как «Переменный ток».
2. Графическое. В этом случае знак переменного тока представлен в виде отрезка синусоиды (короткой непрерывной волнистой линии).
Помимо знака переменного тока производителем конкретного электрического оборудования рядом с ним может указываться цифра, обозначающая количество фаз. Также вместо цифры могут быть изображены несколько волнистых линий (по числу фаз).
Важно! Знак переменного тока может присутствовать на корпусе оборудования, на розетках, на проводах и многих других устройствах, для полноценного функционирования которых применяется электрическая энергия.
Каких-либо правил, касающихся определенного цвета, которым должен быть нанесен знак переменного тока, нет. Он может быть выполнен на усмотрение производителя в абсолютно любом цвете. Но вместе с этим должно учитываться одно правило, обязательное для исполнения: знак должен быть легко читаемым, отличаясь по цвету от корпуса. В противном случае эксплуатировать такое устройство может быть небезопасно.
Измерительные приборы и электрооборудование
Теперь следует разобраться, какой знак переменного тока изображается на устройствах, которые его потребляют. В этом случае никаких изменений нет, буквенные и графические изображения знака переменного тока абсолютно такие же.
Важно! При проведении каких-либо измерений, связанных с электрическим током, следует обязательно обращать внимание не только на знак переменного тока, но на другие условные обозначения. Знать данную информацию нужно затем, чтобы правильно выставить характеристики измерительного прибора и избежать поражения электрическим током.
Помимо этого, если игнорировать знаки, можно испортить оборудование. Зачастую, ремонту после оплавления ключевых его частей оно не подлежит – приходится приобретать новое.
Области применения переменного тока
Сети переменного тока обладают массой преимуществ, о которых следует знать. Наиболее значимые из них:
· асинхронные двигатели, функционирующие за счет переменного тока, в значительной степени более надежные, нежели те, что работают на постоянном токе;
· переменный ток считается лучшим вариантом для передачи энергии от генератора к потребителю;
· посредством трансформатора имеется возможность легко преобразовывать напряжения от одного уровня к другому;
· генераторы синусоидального тока в производстве значительно проще и дешевле, что обуславливает их столь широкую распространенность на производственных предприятиях;
· переменный ток при необходимости может быть довольно быстро преобразован в постоянный.
В связи со столь большим количеством плюсов, именно переменный ток является наиболее востребованным, а потому и распространенным. Разумеется, если на электрическом приборе присутствует знак переменного тока, это вовсе не означает, что оно во всех планах идеально.
У переменного тока имеются и недостатки. Самый главный из них связан с наличием реактивной мощности, в связи, с чем часть полной мощности, которую производит генератор, не используется для выполнения какой-либо полезной работы. Получается ситуация, при которой часть энергии продолжает бесполезно циркулировать между нагрузкой и генераторной установкой.
Что означает AC и DC на панели мультиметра?
Когда человек только начинает познавать принципы работы электричества и приборов, посредством которых его можно измерять и контролировать, появляется масса вопросов, касающихся значения изображений на мультиметре.
Надпись «AC» – это не просто знак переменного тока. Этот значок означает, что если тумблер переведен в границы поля, которым он соответствует, следовательно, прибор готов производить измерение переменного тока.
Важно! Этот знак переменного тока графически помогает обозначить пределы, в которых устройство способно функционировать с переменными значениями электрической энергии.
Стоит помнить, что в случае, если отсутствует даже приблизительное понимание величины измеряемой характеристики, разумно на тестере заранее выставить максимально большой предел измерения. И только после этого постепенно снижать его, чтобы получить более точную величину характеристики.
Если на корпусе тестера имеется надпись «AC», это значит, что при переводе тумблера на область, возле которой значок изображен, человек сможет произвести измерения постоянного тока, подключив провода нужным образом. Диапазон измерения также может быть выбран и напрямую зависит от того, на каком конкретно месте поля была остановлена стрелка тумблера (как правило, все положения тумблера фиксированные).
Важно! Совет касаемо перемещения тумблера от меньшего измерительного диапазона к большему в случае, когда нет понимания примерной величины измеряемой характеристики, также актуален при проведении замеров постоянного тока.
Условные обозначения постоянного тока
Чтобы в процессе измерения тока или при чтении схемы не путаться, желательно также изучить, каким образом производители техники уведомляют человека о том, что конкретный прибор функционирует именно на постоянном токе.
Если знак переменного тока «AC», то постоянный ток в буквенном обозначении представлен как «DC». Эти две буквы также являются аббревиатурой, которую можно расшифровать как «Direct current». С английского языка это словосочетание прямо переводится как «Постоянный ток». В графическом исполнении его представляют в виде короткой прямой непрерывной линии.
В чем отличия переменного и постоянного тока?
Чтобы лучше понимать, чем токи отличаются друг от друга, нужно особенности обоих из них рассмотреть подробнее. Отличительные черты переменного тока были рассмотрены выше, теперь пришел через изучения постоянного. Таким образом, можно будет сравнить две эти характеристики электрической сети и понять, в чем заключаются их принципиальные различия.
Важно! Постоянным считается ток, движение заряженных частиц в котором осуществляется в одном направлении.
В качестве источника такого тока выступает гальванический элемент. Говоря простыми словами, источником может являться некий аккумулятор или батарейка. Занимательный факт: старейшим аккумулятором принято считать, так называемую, «Багдадскую батарейку». По мнению ученых, она была сделана, по меньшей мере, 2000 лет назад и могла вырабатывать ток в размере 2–4 В., что для тех времен является, безусловно, впечатляющим результатом.
Постоянный ток активно применятся:
· в аккумуляторных батареях,
· для обеспечения функционирования автомобильного оборудования;
· на морских судах;
· в общественном транспорте.
Важно! Бытовые приборы также способны функционировать на постоянном токе. Но при условии, что они работают не от сети, а от аккумуляторной батареи. Если в ноутбуке установлена батарея, но при этом, он имеет подключение к сети, значит, это устройство в данный момент функционирует за счет переменного тока.
Переменный ток используется для передачи тока на большие расстояния. На его основе функционируют электрические приборы. С его помощью в миллионах квартир и домов люди могут приготавливать себе пищу, а на производственных предприятиях создавать массу полезных вещей. Без переменного тока представить современную жизнь невозможно.
Оставить комментарий: