Hablando de corriente continua (consulte la sección "Acerca de la corriente"), descubrimos que fluye en una dirección: desde el más de la fuente hacia el menos (esto fue aceptado, aunque de hecho es todo lo contrario). Sin embargo, en la mayoría de los casos, debe lidiar con corriente alterna. Con una corriente alterna, los electrones no se mueven en una dirección, sino alternativamente en una u otra, cambiando su dirección. Por lo tanto, cuando se enciende la lámpara de iluminación, los electrones en su filamento incandescente (y también en los cables) se mueven en una dirección u otra. Este movimiento se muestra condicionalmente en Fig.1 y Fig.2. Intenta correr de una forma u otra. Es fácil adivinar que con tal movimiento, antes de cambiar la dirección del movimiento, primero debe reducir la velocidad, luego congelarse en el lugar y solo luego apresurarse en la otra dirección. ¿Cuál es la relación con la corriente? Antes de cambiar el movimiento, los electrones deben ralentizarse (consideramos todo esto en tiempo lento). Entonces, la corriente disminuirá y la lámpara debería reducir el brillo. Y cuando se detengan antes de cambiar el movimiento, debería apagarse por completo. Pero no lo vemos. ¿Por qué? Porque un filamento caliente tiene inercia térmica y no puede enfriarse en una fracción de segundo. Por lo tanto, no vemos parpadear. Sin embargo, cada uno de nosotros escuchó el zumbido de un transformador en funcionamiento, que se debe a la dirección alterna del movimiento de la corriente.

Ahora vale la pena considerarlo. ¿Significa esto que en una fracción de segundo, los electrones de la central eléctrica llegan a la casa y, en la siguiente fracción de segundo, regresan? Anteriormente, en la sección "Acerca de actual", descubrimos que campo eléctrico se propaga en conductores a una velocidad de 300.000 km/s, y los propios electrones se mueven en conductores a una velocidad aproximada de 0,1 mm/s. Pero durante 1/100 de segundo (esto es lo que dura un medio ciclo, durante el cual los electrones se mueven en una dirección), los electrones solo tienen tiempo de moverse en una dirección, ya que el campo eléctrico comienza a actuar en la dirección opuesta. dirección. Es por eso que los electrones se desvían primero en una dirección, luego en la otra dirección y no salen, por así decirlo, del límite de nuestras viviendas. Es decir, usted tiene sus propios electrones "caseros" en su casa (apartamento). Si pudiéramos ralentizar el tiempo y conectar un voltímetro en paralelo con la carga, es decir lámpara (Fig. 3) o un amperímetro en serie a través de la carga (Fig. 4), entonces vería como la flecha del dispositivo cambia suavemente su lectura de cero al valor máximo al medir voltaje (Fig. 3) o corriente (Figura 4). La figura al lado muestra esto. En realidad, por supuesto, no veremos esto. La razón es la inercia de la flecha, por lo que no puede producir cien por segundo. Por cierto, a la Fig. 3 y la Fig. 4 hay una Fig. 5 explicativa, donde definitivamente puede ver sin mucho esfuerzo cómo se conectan un voltímetro y un amperímetro al medir voltaje y corriente en circuito eléctrico. ¿Dónde está el voltímetro y dónde está el amperímetro? Creo que puedes adivinarlo fácilmente. En los diagramas, se designan como V y A, respectivamente.

Entonces, lo primero que debe saber es que los cambios en la corriente y el voltaje en un circuito eléctrico ocurren de acuerdo con la llamada ley sinusoidal. En segundo lugar, cualquier oscilación sinusoidal (corriente o voltaje) se caracteriza por las siguientes cantidades importantes:

Período T es el tiempo que tarda en completar una oscilación completa. La mitad de este tiempo se llama medio ciclo. Obviamente, en un medio ciclo, la corriente fluye (bueno, o, como estipulamos, los electrones se mueven) en una dirección, que condicionalmente podemos tomar como positiva, y en el otro medio ciclo fluye en la otra dirección, que podemos tomar como negativo. En los gráficos, un medio ciclo positivo estará representado por la media onda superior sobre el eje X y uno negativo por la inferior. Hablando de nuestra red, podemos indicar que el período de la corriente alterna es T \u003d 1 / 50 seg - 0.02 seg.

Frecuencia f es el número de oscilaciones por segundo. Ahora vamos a contar. Si nos ocurre una oscilación durante el período T, que es igual a 0,02 segundos, entonces en un segundo tendremos 50 oscilaciones (1 / 0,02 \u003d 50). Y una oscilación es el movimiento de electrones, primero en una dirección, luego en la otra (dos semiciclos). Aquellos. durante 1 segundo, los electrones se moverán alternativamente en una u otra dirección 50 veces. Aquí tienes nuestra frecuencia actual en la red, que es de 50Hz (Hertz).

Amplitud- el mayor valor de corriente (Imax) o voltaje (Umax \u003d 310V) durante el período T. Es obvio que en un período la corriente y el voltaje sinusoidales alcanzan el doble de su valor máximo.

Valor instantáneo - eso ya lo sabemos corriente alterna cambia continuamente de dirección y magnitud. El voltaje actual se llama valor instantáneo Voltaje. Lo mismo se aplica a la magnitud de la corriente.

A modo de ilustración, la Fig. 6 muestra varios valores instantáneos (200V, 300V, 310V, - 150V, - 310V, - 100V) de la tensión en el circuito eléctrico durante un periodo. Se puede ver que en el momento inicial el voltaje es igual a cero, luego de lo cual aumenta gradualmente a 100V, 200V, etc. Habiendo alcanzado el valor máximo de 310V, el voltaje comienza a disminuir gradualmente hasta cero, después de lo cual cambia su dirección y aumenta nuevamente, alcanzando un valor de menos 310V (- 310V), etc. Si alguien apenas puede imaginar qué es un cambio de dirección, puede imaginar que el más y el menos en el zócalo están invertidos, es decir, si tomamos condicionalmente cero (tierra) como menos y la fase como más. Y sucede 50 veces por segundo. Bueno, es algo así...

valor efectivo

Entonces, hagámonos una pregunta: ¿qué tipo de voltaje constante es nuestro voltaje de corriente alterna en la red que se muestra en la Figura 6? La teoría y la práctica muestran que es igual a un voltaje constante de 220V - fig.7. No es tan difícil dar fe de esto, ya que es fácil ver que el voltaje considerado durante un período tiene un valor de 310V solo en dos momentos, y en otros momentos es menor. Dado que nuestro voltaje sinusoidal cambia continuamente, era aconsejable introducir un concepto como:tensión de funcionamiento . Después de todo, es precisamente por cualquier valor específico de voltaje (o corriente), y no por su valor cambiante, que podemos "estimar" su fuerza. Asi que aqui esta por el valor efectivo de la corriente alterna (bueno, o voltaje), nos referimos a tal CORRIENTE CONTINUA., que al mismo tiempo hace el mismo trabajo (o libera la misma cantidad de calor) que una corriente alterna dada.

Por lo tanto, nuestra bombilla ordinaria (o, por ejemplo, un dispositivo de calefacción) funcionará igualmente tanto con un voltaje alterno que varía de cero a 310V, como con un voltaje constante de 220V. Y una bombilla de 12 voltios brillará por igual desde una fuente de tensión alterna de 12V (que pasa de cero a 16,8V), y desde cualquier pila o acumulador (y son, como sabéis, fuentes de tensión constante).

¡¡¡Así que recuerda!!!

La corriente eléctrica (voltaje), que cambia periódicamente de dirección y magnitud, se llama corriente alterna. Toda corriente alterna se caracteriza principalmente por su frecuencia, amplitud y valor efectivo;

Los instrumentos diseñados para medir la corriente alterna muestran su valor efectivo;

El voltaje se mide con un voltímetro (o instrumento combinado - avómetro), corriente - con un amperímetro (o instrumento combinado - avómetro). Además, la corriente se puede medir con las llamadas pinzas amperimétricas.. Sirven para la medición de corriente sin contacto: la parte de trabajo del dispositivo forma un anillo alrededor del cable medido y, de acuerdo con la magnitud del campo electromagnético que actúa sobre la parte de trabajo del dispositivo, se muestra información en su pequeña pantalla sobre la magnitud de la corriente que fluye. Un avómetro es un instrumento combinado (en la gente común también se le llama simplemente probador), que en su hoja de datos se llama completamente ampervoltímetro y sirve para medir corriente, voltaje y resistencia. Y los modelos digitales pueden medir tanto la frecuencia del voltaje (corriente) como la capacitancia de los capacitores y otras cosas: así es como piensa el desarrollador;

Conociendo el valor del voltaje alterno (efectivo), siempre puede averiguar su valor máximo (no lo olvide, cambia según una ley sinusoidal). Y la conexión aquí esUmáx = 1,4U, donde U es el valor efectivo y Umax es el valor máximo (amplitud).

Una corriente eléctrica constante es el movimiento de partículas con carga en una dirección determinada. Es decir, su tensión o fuerza (cantidades características) tienen el mismo valor y dirección. Así es como la corriente continua difiere de la corriente alterna. Pero consideremos todo en orden.

La historia del surgimiento y la "guerra de corrientes"

La corriente continua solía llamarse galvánica porque se descubrió como resultado de una reacción galvánica. Traté de transmitirlo a través de líneas de transmisión eléctrica. En ese momento, hubo serias disputas entre los científicos sobre este tema. Incluso recibieron el nombre de "guerras actuales". Se decidió la cuestión de elegir como principal, variable o permanente. La “pelea” la ganó la especie variable, ya que la permanente sufre importantes pérdidas, transmitidas a distancia. Pero no es difícil transformar la forma variable, así es como la corriente continua difiere de la corriente alterna. Por lo tanto, este último es fácil de transmitir incluso a largas distancias.

Fuentes de corriente eléctrica continua

Las baterías u otros dispositivos pueden servir como fuentes, donde ocurre a través de una reacción química.

Estos son generadores, donde se obtiene como resultado y luego se rectifica debido al colector.

Solicitud

En varios dispositivos, la corriente continua se usa con bastante frecuencia. Por ejemplo, muchos electrodomésticos, cargadores y generadores de automóviles funcionan con él. Cualquier dispositivo portátil es alimentado por una fuente que genera una mirada constante.

A escala industrial, se utiliza en motores y baterías. Y en algunos países equipan líneas de alta tensión líneas eléctricas.

En medicina, con constante corriente eléctrica realizar procedimientos de bienestar.

Sobre el ferrocarril(para el transporte) se utilizan tipos variables y constantes.

Corriente alterna

La mayoría de las veces, sin embargo, lo usan. Aquí, el valor promedio de la fuerza y ​​el estrés durante un cierto período es igual a cero. En magnitud y dirección, cambia constantemente ya intervalos regulares.

Para provocar una corriente alterna, se utilizan generadores en los que durante se produce la inducción electromagnética Esto se hace usando un imán girado en un cilindro (rotor) y un estator hecho en forma de núcleo fijo con un devanado.

La corriente alterna se utiliza en radio, televisión, telefonía y muchos otros sistemas debido a que su voltaje y potencia se pueden convertir casi sin perder energía.

Es ampliamente utilizado en la industria, así como para fines de iluminación.

Puede ser monofásico y multifásico.

Que cambia según la ley sinusoidal, es monofásico. Cambia durante un cierto período de tiempo (período) en magnitud y dirección. La frecuencia de CA es el número de ciclos por segundo.

En el segundo caso, la versión trifásica fue la más utilizada. Este es un sistema de tres circuitos eléctricos que tienen la misma frecuencia y EMF, desplazados en fase por 120 grados. Se utiliza para alimentar motores eléctricos, hornos, accesorios de iluminación.

Muchos desarrollos en el campo de la electricidad y su aplicación práctica, así como el impacto en la corriente alterna. alta frecuencia La humanidad está en deuda con el gran científico Nikola Tesla. Hasta el momento no se conocen todas sus obras, que han quedado para la posteridad.

¿En qué se diferencia la corriente continua de la corriente alterna y cuál es su camino desde la fuente hasta el consumidor?

Entonces, una variable es una corriente que puede cambiar de dirección y magnitud durante un tiempo determinado. Los parámetros a los que se presta atención son la frecuencia y el voltaje. En Rusia en el hogar redes electricas se suministra una corriente alterna, que tiene un voltaje de 220 V y una frecuencia de 50 Hz. La frecuencia de una corriente alterna es el número de cambios en la dirección de partículas de cierta carga por segundo. Resulta que a 50 Hz cambia de dirección cincuenta veces, en lo que la corriente continua se diferencia de la corriente alterna.

Su fuente son los enchufes a los que se conectan los electrodomésticos bajo varios voltajes.

La corriente alterna inicia su movimiento desde las centrales eléctricas, donde existen potentes generadores, de donde sale con una tensión de 220 a 330 kV. Más pases en los que se encuentran cerca de casas, negocios y otras estructuras.

En la subestación la corriente entra bajo una tensión de 10 kV. Allí se convierte en un voltaje trifásico de 380 V. A veces, con este indicador, la corriente pasa directamente a los objetos (donde se organiza una producción poderosa). Pero básicamente se reduce a los 220 V habituales en todas las casas.

transformación

Está claro que en los enchufes nos llega corriente alterna. Pero a menudo por electrodomésticos se requiere una mirada permanente. Para este propósito, se utilizan rectificadores especiales. El proceso consta de los siguientes pasos:

• conectar un puente con cuatro diodos que tengan la potencia necesaria;
• conectar un filtro o condensador a la salida del puente;
• Conexión de estabilizadores de tensión para reducir las ondulaciones.

La conversión puede tener lugar tanto de CA a CC y viceversa. Pero este último caso será mucho más difícil de implementar. Necesitará inversores que, entre otras cosas, son bastante caros.

Hay dos tipos principales de corriente: continua y alterna. Para comprender estos términos, es necesario recordar que la corriente es un movimiento ordenado de electrones. Y cuando estos electrones se mueven en la misma dirección todo el tiempo, esa corriente se llama constante. Pero el concepto de movimiento ordenado también debe entenderse como el hecho de que en un momento los electrones se mueven en una dirección y en el segundo momento en la dirección opuesta, y así sucesivamente sin detenerse. Esta corriente ya se llama variable. Si hablan de tensión continua y alterna, significa que para la tensión continua + y - siempre "están en el mismo lugar".

Un ejemplo Voltaje constante una batería ordinaria puede servir, en su caja siempre encontrará las designaciones + y -. Y para una variable, + y - cambian después de un cierto período de tiempo. Como consecuencia presión constante crea una corriente directa, y correspondientemente voltaje alterno - corriente alterna. Un ejemplo de voltaje alterno es una red eléctrica ordinaria. La corriente continua se indica con una línea recta y la corriente alterna con una línea ondulada.

Creo que has visto las inscripciones 220V más de una vez, frente a las cuales hay una línea ondulada horizontal. Esta es la designación de corriente alterna.

Tenga en cuenta que la gran mayoría de los dispositivos que usan corriente continua no permiten que los contactos + y - se mezclen cuando están conectados a la alimentación, porque si se mezclan, el dispositivo simplemente puede "quemarse". Pero para el voltaje alterno, esto ya no es relevante, digamos que lo enchufa en un tomacorriente ... sí, lo que sea, y no importa de qué lado inserte el enchufe en el tomacorriente, el dispositivo funcionará sin problemas. Seguramente, también tuvo que notar una inscripción similar a 50Hz cerca de las inscripciones de 220V. Esta es la frecuencia de CA. Y significa cuántas veces por segundo el “más y el menos” cambia de lugar. La inscripción 50Hz (Hertz) significa que en un segundo la polaridad del voltaje cambia 50 veces.

gráficos

Para poder imaginar exactamente cómo ocurre el cambio de polaridad del voltaje alterno, es necesario comprender los gráficos que muestran el voltaje en diferentes momentos. Veamos un gráfico que muestra un voltaje constante (está a la izquierda). Supongamos que este gráfico muestra el voltaje en los contactos de la bombilla de una linterna.

Desde el punto 0 hasta el punto "a" el gráfico muestra que el voltaje es cero. O en otras palabras, decir que no está en absoluto (la linterna está apagada). En el momento “a” (en nuestra versión, en los contactos de la bombilla), aparece un voltaje igual a U1, que permanece invariable durante el tiempo de “a” a “b” (la linterna está encendida). En el momento “b”, el voltaje vuelve a desaparecer (se vuelve igual a cero). Si observa el segundo gráfico, que muestra el voltaje alterno, entonces creo que es fácil averiguar qué sucede exactamente con el voltaje alterno en diferentes momentos. En el punto cero es igual a cero. Durante el tiempo de "0" a "a", el voltaje aumenta gradualmente hasta el valor de U1 y en el mismo momento comienza a caer. Como resultado, en el tiempo "b" llega a cero. Pero como puedes ver en el gráfico, el voltaje continúa cayendo y se vuelve negativo. En el punto "g" alcanza un mínimo, y nuevamente comienza a aumentar. Este fenómeno se repite durante toda la existencia del voltaje (hasta que se apaga la luz). Cabe señalar que el voltaje alterno no solo puede tener esta forma. Puede ser, por ejemplo, rectangular o casi cualquier otra forma. Ahora tomemos mire de nuevo estos dos gráficos y recuerde , como se denota por corriente continua y alterna (voltaje).