Постійний струм

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти к навигации Перейти к поиску

Шаблон:Falseredirect Шаблон:^

[[Категорія:Статті без джерел з Шаблон:Ambox/date]]Категорія:Статті з неправильним параметром дати у шаблоніКатегорія:Усі статті без джерел

290x290пкс Цей символ постійного струму, зустрічається на багатьох електронних пристроях, які або вимагають, або виробляють постійний струм. Пості́йний струм — електричний струм, напрямок протікання якого не змінюється з часом.

Інакше — прямий (постійний, незмінний) струм це спрямований в один бік потік електричних зарядів. Постійний струм може текти крізь провідник, такий як дріт, але також може протікати крізь напівпровідники, ізолятори або навіть крізь вакуум, як у електронних чи іонних пучках (термоелектронний струм). Цей електричний струм тече в постійному напрямку, що відрізняє його від змінного струму. Акумулятор - яскравий приклад джерела постійного струму. Термін, який раніше використовувався для цього виду струму, був: гальванічний струм.

Скорочення AC та DC часто використовуються для позначення відповідно змінного та постійного, струму чи напруги.

Історія

Постійний струм було отримано 1800 року за допомогою батареї італійського фізика Алессандро Вольта, його вольтової купи. Природа протікання струму ще не була зрозуміла. Французький фізик Андре-Марі Ампер припустив, що струм рухається в одному напрямку від позитивного до негативного електроду. Коли французький приладобудівник Hippolyte Pixii 1832 року побудував перший динамо-електричний генератор, він виявив, що коли застосовуваний магніт проходив петлі дроту кожні півоберта, це призводило до зворотного потоку електрики, генеруючи змінний струм. За пропозицією Ампера, Pixii пізніше додав комутатор — тип «перемикача», в якому контакти на валу діють зі «щітковими» контактами для отримання постійного струму.

Наприкінці 1870-х і початку 1880-х років, на електростанціях почали виробляти електрику. Спочатку вони були Центральна електростанція компанії Brush Electric з динамо-генераторами, які виробляли постійний струм на дугові лампи для громадського освітлення Нью-Йорку. З початком роботи в грудні 1880 року, висока напруга, яку вона виробляла, дозволяла їй живити передавальну лінію довжиною 2 милі (3,2 км). налаштовані на живлення джерел світла від електричної дуги (поширений вид вуличного освітлення), що працювали на дуже високій напрузі (зазвичай більше 3000 вольт) постійного або змінного струму. Згодом відбулося поширення низьковольтного постійного струму для внутрішнього освітлення на підприємствах і будинках після того, як винахідник Томас Едісон в 1882 році запустив у виробництво свою електричну «утиліту» (лампу) розжарення. Через значні переваги змінного струму перед постійним струмом завдяки використанню трансформаторів для підвищення і зниження напруги, щоби забезпечити набагато більші відстані передавання, постійний струм для подачі енергії був замінений протягом наступних кількох десятиліть змінним струмом. В середині 1950-х років було розроблено високовольтну систему передавання постійного струму, і тепер (у 2000-х роках) вона є альтернативою  системам передачі змінного струму високої напруги на великі відстані. Для довгих підводних кабелів (наприклад, між країнами, такими як NorNed) цей варіант постійного струму є єдиним технічно здійсненним способом. Для застосувань, що вимагають постійного струму, таких як енергосистеми контактної рейки, змінний струм подається на підстанції, де використовуються випрямлячі для перетворення енергії на постійний струм.

Різні визначення

Різновиди постійного струму (згори донизу): струм від акумулятора, струм від півперіодного випрямляча, струм від двопівперіодного випрямляча. Термін постійний струм використовується для позначення енергосистем, де застосовують лише одну полярність напруги чи струму, і для позначення сигналу постійної, нульової частоти або повільно змінюваного локального середнього значення напруги чи струму. Наприклад, напруга в джерелі постійного струму постійна, як і струм крізь джерело постійного струму. Можна показати, що будь-яка незмінна напруга або струмова хвиля можуть бути розкладені на суму складової постійного струму і нульової середньої, змінної за часом складової; складова постійного струму визначається як очікуване значення, або середнє значення напруги чи струму за весь час.

Хоча DC означає "постійний струм", DC часто стосується "незмінної полярності".

Джерела постійного струму

Простим джерелом постійного струму є хімічне джерело (гальванічний елемент або акумулятор), оскільки полярність такого джерела не може мимовільно змінитися. Для отримання постійного струму використовують також електричні машинигенератори постійного струму. В електронній апаратурі, що живиться від мережі змінного струму, для отримання пульсового постійного струму використовують випрямляч. Далі для зменшення пульсацій може бути використаний згладжувальний фільтр і, за потреби, стабілізатор напруги.

Застосування

Постійний струм має багато застосувань — від заряджання акумуляторів, до великих джерел живлення для електронних систем, електродвигунів тощо.

Постійний струм широко використовується в техніці: живлення переважної більшості електронних схем, в автомобілях, тролейбусах, електровозах, в деяких типах підіймальних кранів, у ручному переносному інструменті на акумуляторах і подібне. Перетворення постійного струму на змінний забезпечують інвертори.

Постійний струм низької напруги використовується в електрометалургії для розплаву і електролізу руд, в першу чергу алюмінієвих.

Високовольтний постійний струм використовується для передавання великої кількості електроенергії від віддалених об'єктів генерації або для з'єднання електричних мереж змінного струму.

Див. також

Шаблон:Електротехніка

Категорія:Електрика Категорія:Теоретичні основи електротехніки