Випрямлення змінного струму

 

Випрямлення — перетворення змінного струму у постійний.

Для випрямлення використовуються електричні пристрої, які пропускають струм тільки в одному напрямку — діоди.

 

Напівперіодний випрямляч

На рисунку показана схема й принцип дії напівперіодного випрямляча. Використовуючи односторонню провідність напівпровідникового діода, струм у зворотному напрямку відтинається. Недоліком даної схеми є втрата потужності.

Місткова схема

Для збільшення потужності випрямленого струму використовується місткова схема. Чотири діоди під'єднані таким чином, що під час половини періоду працюють лише два з них, а під час наступної половини — два інші, даючи корисний струм в тому ж напрямку.

Отриманий струм, який тече лише в одному напрямку зазвичай згладжується за допомогою низькочастотних фільтрів.

Трансформатор

Трансформатор — пристрій, що використовується для перетворення електричної енергії одного рівня напруги в електричну енергію іншого рівня напруги.

Трансформатор (від лат. Transformo - перетворювати) - статичний електромагнітний пристрій, що має дві або більше індуктивно зв'язані обмотки і призначений для перетворення за допомогою електромагнітної індукції однієї або кількох систем (напруг) змінного струму в одну або декілька інших систем (напруг) змінного струму без зміни частоти системи (напруги) змінного струму (ГОСТ 16110-82).

Трансформатори широко застосовуються в лініях електропередач, в розподільних та побутових пристроях. Передачаелектроенергії відбувається з меншими втратами при високій напрузі й малій силі струму. Тому зазвичай лінії електропередач високовольтні. Водночас побутові й промислові машини вимагають високої сили струму й малої напруги, тому перед споживанням електроенергія перетворюється в низьковольтну.

Трансформатори характеризуються дуже високим коефіцієнтом корисної дії.

Вперше трансформатори, як такі були продемонстровані в 1882 році, хоча ще в 1876 році Яблочков використовував аналогічний пристрій для створених ним освітлювальних пристроїв — «свічок Яблочкова». Винахід трансформатора був важливим фактором у так званій війні струмів — конкурентній боротьбі за те, який електричний струм, постійний чи змінний ефективніший для масового користування.

Будова й принцип дії

                                                      Позначення трансформатора у схемі

Найпростіший трансформатор складається з обмоток на спільному осерді. Одна з обомоток під'єднана до джерела змінного струму. Ця обмотка називається первинною. Інша обмотка, вторинна, служить джерелом струму для навантаження. Створений струмом у первинній обмотці змінний магнітний потік викликає появу е.р.с. у вторинній обмотці, оскільки обидві обмотки мають спільне осердя. Співвідношення е.р.с. у вторинній обмотці й напруги на первинній залежить від кількості витків у обох обмотках. В ідеальному випадку

,

де індексом P позначені величини, що стосуються первинної обмотки, а індексом S — відповідні величини для вторинної обмотки, U — напруга, N — кількість витків, I — сила струму.

Таким чином, перетворення напруги й сили струму в трансформаторів визначається кількістю витків у первинній та вторинній обмотках. Напруга пропорційна кількості витків, тоді як сила струму обернено пропорційна їй.

 

 

                                Робота і потужність струму

При переміщенні зарядів по замкненому колу кулонівські і сторонні сили виконують роботу. Якщо по ділянці однорідного провідника проходить струм І, то крізь його попречний переріз за час dt буде перенесено заряд . При перенесенні заряду dq виконується елементарна робота

При постійному струмі за скінченний проміжок часу t робота сруму на зовнішній ділянці кола дорівнює

На підставі закону Ома ( )

Кулонівські та сторонні сили переміщаючи заряд q по замкненому колу, виконують загальну роботу , що дорівнює сумі робіт з перенесення заряду q по зовнішній і внутрішній частинах електричного кола

або

Потужністю електричного струму називають величину що чисельно дорівнює роботі, яку виконує струм за одиницю часу

В зовнішній частині кола при постійному струмі виділяється корисна потужність

або

Загальна потужність на зовнішній і внутрішній частинах електричного кола

Відношення корисної потужності до загальної потужності джерела визначають ККД джерела струму

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться: