מה ההבדל בין זרם חילופין לזרם ישר - הסבר פשוט

הגדרה

זרם חשמלי הוא תנועה כיוונית של חלקיקים טעונים. זו ההגדרה מתוך ספר לימוד לפיזיקה. במילים פשוטות, ניתן לתרגם אותו כך שלרכיביו יש תמיד כיוון כלשהו. למעשה הכיוון הזה מכריע בשיחה של היום.

זרם חילופין (זרם אלטרנטיבי - AC) שונה מזרם ישר (זרם ישר - DC) בכך שהאלקטרונים האחרונים (נושאי מטען) נעים תמיד באותו הכיוון. בהתאם לכך, ההבדל בזרם חילופין הוא שכיוון התנועה וכוחו תלויים בזמן. לדוגמא, בשקע הכיוון ועוצמת המתח, בהתאמה, ועוצמת הזרם, משתנים על פי חוק סינוסואידי בתדר של 50 הרץ (הקוטביות בין החוטים משתנה 50 פעמים בשנייה).

לגבי בובות באלקטרוניקה, כביכול, אנו מתארים זאת בתרשים בו הציר האנכי מראה את הקוטביות והמתח ואת הזמן האופקי:

הקו האדום מראה מתח קבוע, הוא נשאר ללא שינוי לאורך זמן, אלא שהוא משתנה בעת מעבר עומס חזק או קצר חשמלי. גלים ירוקים מעידים על זרם סינוסואידי. ניתן לראות שהוא זורם לכיוון זה או אחר, בניגוד לזרם ישר, בו האלקטרונים תמיד זורמים ממינוס לפלוס, וכיוון התנועה של הזרם החשמלי נבחר מכיוון פלוס למינוס.

במילים פשוטות, ההבדל בשתי הדוגמאות הללו הוא שלקבוע תמיד יש פלוס ומינוס על אותם חוטים. אם אנו מדברים על משתנה, אז המושגים שלב ואפס משמשים באספקת החשמל. אם ניקח בחשבון אנלוגיה עם הקבוע, אז השלב והאפס הם פלוס ומינוס, רק הקוטביות משתנה 50 פעמים בשנייה (בארצות הברית ובמדינות אחרות 60 פעמים בשנייה, ובמטוסים יותר מ -400 פעמים).

מוצא

ההבדל בין AC ל DC הוא מקורם. ניתן לקבל זרם ישר מתאים גלווניים, כמו סוללות ומצברים.

ניתן להשיג אותו גם באמצעות דינמו - זהו שם מיושן למחולל DC. אגב, בעזרתם, נוצרה אנרגיה לרשתות החשמל הראשונות. דיברנו על זה במאמר אודות תגליות של ניקולה טסלה, ברשימות על מלחמת הרעיונות בין טסלה לאדיסון. מאוחר יותר, מה שנקרא גנרטורים קטנים להפעלת פנסי אופניים.

זרם חילופין מיוצר גם באמצעות גנרטורים, כיום בעיקר תלת פאזיים.

כמו כן, ניתן להשיג את שני המתחים באמצעות ממירי מוליכים למחצה ומיישרים. כך תוכלו לתקן זרם חילופי או להשיג אותו על ידי המרת זרם ישר.

נוסחאות לחישוב DC

ההבדל בין השינוי לקבוע הם הנוסחאות לחישוב התהליכים המתרחשים במעגל. אז ההתנגדות מחושבת על ידי חוק אוהם לקטע שרשרת או לשרשרת שלמה:

E = I / R

E = I / (R + r)

הכוח מחושב רק:

P = ממשק משתמש

נוסחאות לחישוב AC

בחישוב מעגלי זרם חילופין ההבדל בנוסחאות נובע מההבדל בתהליכים המתרחשים בקבלים ומשרנים. ואז הנוסחה של חוק אוהם תהיה להתנגדות פעילה:

קיבולת:

להשראות:

כאן 1 / wC ו- wL הם ריאקציות קיבוליות ואינדוקטיביות, ו- w הוא התדר הזוויתי, זה 2piF.

למעגלים עם קיבול ושראות:

wL-1 / wC הוא התגובה, הוא מציין את Z.

הסרטון שלהלן מסביר ביתר פירוט מה ההבדל בין AC ל DC:

חומרים קשורים:

• כיצד להגדיל מתח ישיר לסירוגין
• מהו כוח פעיל, תגובתי ונראה לעין?
• מהו מתח קו ושלב