DC források

Az egyenáram olyan áram, amely szinte (mivel a világban nincs semmi ideális) az időben sem nagyságrendben, sem irányban nem változik. A történelem során az első egyenáramú források kizárólag kémiai jellegűek voltak. Eleinte csak galvanikus elemek képviselték őket, később az elemek jelentek meg.

A galván cellák és az elemek szigorúan meghatározott polaritással rendelkeznek, és az áram irányuk bennük nem változik spontán módon, ezért kémiai áramforrások - ezek alapvetően DC források.

Galván cella

Az AA AA elem a modern galváncellák kiváló példája. Egy hengeres alkáli elem (amelyet lúgosnak szeretnek nevezni, míg az lúgos szót lúgosnak fordítják) elektrolitként kálium-hidroxid oldatot tartalmaz. A mangán-dioxid az akkumulátor pozitív pólusán, a por alakú cink a negatívon helyezkedik el.

Amikor a külső akkumulátor áramkör teherhöz zárul, akkor az anódon (negatív pólus) cink-oxidációs kémiai reakció zajlik, és ugyanakkor a katódot (pozitív pólus) tetravalens mangán-oxiddá redukálják háromértékű mangán-oxiddá.

Ennek eredményeként az elektronok a negatív pólusról a külső terhelési áramkörön keresztül a pozitív pólus felé futnak. Így működik az egyenáramú forrás - a galván cella.

A galvanikus cellában lévő kémiai folyamat nem visszafordítható, azaz a töltés megkísérlése haszontalan. Az új ujj-elem pólusai közötti feszültség 1,5 volt, ami annak az anyagnak a potenciáljának tudható be, amely a benne lévő kémiai reakcióban részt vesz.

akkumulátor

Az akkumulátorral ellentétben a lítium-ion akkumulátor kisütés után ismét tölthető, mivel az abban lévő kémiai folyamat megfordítható. Külsőleg az akkumulátor úgy működik, mint az akkumulátor, azaz csak egyenáramot ad a terhelési áramkörnek, de az akkumulátor kapacitása általában nagyobb, mint egy nagyjából azonos méretű akkumulátoré.

A lítium elem lemerülésekor az anódnál lezajló kémiai reakció (negatív elektróda) ​​a lítium szén elválasztását és a katódnál sóvá történő átalakítását (pozitív elektród) jelenti. És töltés közben a lítium-ionok ismét szénré alakulnak az anódon.

A lítium-ion akkumulátor pólusai közötti potenciális különbség akár 4,2 V is lehet. A maximális áram az akkumulátoron belüli elektródok és az elektrolit kölcsönhatásának a területétől függ, és ennek megfelelően egymással.

generátor

Ipari méretekben egyenáramot kapunk a következők felhasználásával: DC generátorok. Rendszerint egy ilyen gép statorján rögzített mágnesek vagy elektromágnesek vannak, amelyek az elektromágneses indukció törvénye szerint az EMF-t indukálják a forgó áramkörökben.

A forgó áramkörök mindegyike a kefe-gyűjtő egység érintkezőlapjaihoz van csatlakoztatva, amelyeken keresztül a generált áram a rögzített kefékön keresztül és a terhelési áramkörbe kerül. Mivel az áramkörök csak akkor érintkeznek a pozitív és a negatív kefékkel, amikor az állórész bizonyos mágneses pólusain áthaladnak, a külső áramkörben lévő áramot egy egyenirányított változóval, azaz egy pulzáló állandóval érik el.

Az áram nagysága a huzalok keresztmetszetétől, az állórész mágneses tere indukciójától és az állórész területétől függ. A feszültség nagysága - a generátor forgórészének fordulatszámától és az állórész mágneses tere indukciójától függően.

Napelem

A napelemek egyenáramot is biztosítanak.A napfény fotonjai, amelyek a fotocellare esnek, a pozitív töltésű lyukak és a negatív töltésű elektronok mozgását okozzák a pn csatlakozáson keresztül, így egyenáramot kapnak a külső áramkörben.

Minél nagyobb a napelemek teljes területe - minél több elektron és lyuk vesz részt az áramképződésben, annál több áram érhető el a napelemes elemből. A napelemek által generált feszültség a napfény intenzitásától és a sorozatban csatlakoztatott fotoelemek számától függ, amelyek a napelemek tervezésének részét képezik.

Transzformátor egyenirányítóval

Korábban az elektronikus berendezésekben a háztartási váltóáramú hálózatról való tápellátáshoz nagyon gyakran használták a vas transzformátorokkal ellátott tápegységeket. A váltakozó hálózati feszültséget transzformátor segítségével csökkentettük, majd csővel vagy egyenirányítóval egyenirányítottuk dióda egyenirányító.

Az egyenirányító után egy ilyen körben mindig van egy legalább egy szűrő kondenzátor, és a legjobb esetben - kondenzátorból és induktorból, sőt egy tranzisztor feszültségszabályozóból is, különösen, ha az áramforrásnak állíthatónak kell lennie.

Az ilyen tápegység kimeneti feszültsége a transzformátor másodlagos tekercsének fordulatától függ, és a maximális áramérték a transzformátor névleges teljesítményétől függ.

Kapcsoló tápegység

Manapság az egyenáram előállítására szolgáló elektronikus berendezésekben a vasfenékű alacsony frekvenciájú transzformátorokkal ellátott tápegységeket szinte nem használják, hanem kicserélték őket kapcsoló tápegységek. Ezekben az egyenirányított hálózati feszültséget először nagyfrekvenciás transzformátorral és tranzisztorkapcsolóval csökkentik, majd egyenirányítják. Az áramot a szűrőn keresztül vezetik a szűrő kondenzátorához.

A kapcsoló tápegység tervezése sokkal kisebb, mint a vason lévő transzformátornál. De több zaj van a kimeneti áramban. Ezért különös figyelmet kell fordítani a kimeneti áram szűrésére a terheléshez, amikor a tápegységeket kapcsolják.

A kapcsoló tápegység kimeneti feszültsége az elektronikus áramkör eszközétől függ, a maximális áram pedig a nagyfrekvenciás transzformátor méretétől és az áramkör elektronikus alkatrészeinek minőségétől függ.

Kondenzátor és ionizátor

Bizonyos értelemben az elektromos kondenzátort közvetlen áramforrásnak lehet nevezni. A kondenzátor az elektromos energiát állandó elektromos mező formájában akkumulálja a lemezek között, majd ezt az energiát egyenáram vagy impulzus kisülés formájában adhatja ki. Valójában mind ez, mind a másik - egyenáram, amely csak a megnyilvánulás időtartamától különbözik egymástól.

De manapság az elektrolitkondenzátorok hatalmas kapacitással, több ezer vagy annál több mikrotávjal kaphatók. Különleges típusú kondenzátor ionisztor (szuperkondenzátor) - Köztes helyet foglal el az akkumulátor és a kondenzátor között.

A kémiai folyamatok az ionisztorban majdnem ugyanolyan sebességgel zajlanak, mint a kondenzátorban, de az akkumulátorral ellentétben az ionisztor alacsonyabb belső ellenállással rendelkezik, ami lehetővé teszi az ionizátorokból hosszabb ideig nagy közvetlen áramot. Minél nagyobb a kondenzátor, annál nagyobb és hosszabb áram érhető el vele.

Hogyan működik az AC kijavítása?

DC feszültség szabályozás

Melyik áram veszélyesebb, közvetlen vagy váltakozó?

Hogyan működnek az érzékelők és a bilincsmérők az egyen- és váltakozó áram mérésére?