Ас напряжение это: AC, DC - что это такое?

Содержание

Переменный ток (AC) против постоянного тока (DC): что нужно знать

Электричество делится на два типа тока: чередующиеся и прямые. Переменный ток чередует свою полярность много раз в секунду, а постоянный ток остается постоянным и неизменным.

Электричество, которое поступает из вашей стены, является переменным током, а электричество от батареи — постоянным током. Но это не просто устройства с батарейным питанием, которые используют постоянный ток: почти все электронные устройства преобразуют AC из вашей стены в постоянный ток с помощью устройства, называемого выпрямителем.

Постоянство постоянного тока имеет важное значение для запуска таких устройств, как компьютеры, которые требуют постоянного состояния для сравнения цифровых и нулей, которые заставляют систему работать.

Что такое электричество, во всяком случае?

Электричество — это поток электронов через проводящий материал, такой как металлическая проволока. Электроны сталкиваются друг с другом в длинной цепи, что приводит к общему движению электронов по проводам. Это движение электронов через проводник создает электричество, а также магнитное поле. Эта электрическая энергия питает все в вашей жизни с помощью вилки или переключателя «on».

Электричество имеет три основных компонента, которые говорят нам, насколько мощный ток. Этими тремя атрибутами являются напряжение, ток и сопротивление. Напряжение говорит нам, насколько мощный электрический поток, ток говорит нам, как быстро течет электричество, а сопротивление говорит нам, как трудно для электронов течь вдоль нашего проводника. Это обобщенное определение недостаточно точно для учебника, но оно достаточно полно для целей этой статьи.

Разница между AC и DC

Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC) имеют напряжение, ток и сопротивление. Это то, как течет поток, который делает разницу.

Переменный ток быстро течет вперед и назад, изменяя полярность между 50 и 60 раз в секунду. Это сразу же сталкивается с интуитивным пониманием: если электроны вступают, а затем снова возвращаются, как они могут что-либо использовать?

Однако не накопление электронов создает энергию. Электроны не имеют назначения, которые им нужно достичь, прежде чем будет создана сила. Это движение самих электронов, которые создают электрическую энергию. Так же, как вода, протекающая через трубу, создает силу независимо от направления, электроны, текущие через провод, создают электричество.

DC, с другой стороны, не чередуется вообще. В идеальных условиях это постоянный ток без изменения напряжения с течением времени. В то время как DC, преобразованный из переменного тока с выпрямителем, часто является приближением к этой устойчивой линии, он определенно не переворачивается, как AC. Если мы визуализируем DC как поток воды, он создает постоянную скорость движения только в одном направлении.

Что такое AC и DC?

Благодаря различной природе AC и DC имеют разные применения.

Большинство электрических двигателей в мире работают от переменного тока. В этих двигателях быстрое переключение тока тока используется для быстрого переключения полярности магнита вперед и назад. Это быстрое изменение полярности заставляет проволоку внутри магнитов вращаться, создавая вращающуюся силу, которая питает двигатель.

AC также используется для передачи энергии. Напряжение AC сравнительно легко изменяется, что делает его лучшим выбором для передачи на большие расстояния, чем постоянный ток. AC можно посылать при огромных напряжениях через провода, что приводит к очень небольшим потерям на пути к клиенту.

По прибытии напряжение резко снижается с примерно 765 000 вольт до более управляемых 110-220 вольт и отправляется в ваш дом. Прямой ток не может обеспечить таких резких трансформаций напряжения без значительных потерь мощности.
Прямой ток обычно используется для питания более мелких и более деликатных устройств. Вся бытовая электроника, от вашего планшета до ПК, работает от постоянного тока, как и все, что питается от батареи.
Эти устройства не только выигрывают от DC: они просто не могут функционировать на AC. Устройствам, работающим на 1s и 0s (например, компьютерах), требуется твердотельный уровень напряжения, чтобы отличать высокий сигнал, представляющий один, и низкий сигнал, который представляет собой нуль.
При постоянном перевернутом токе AC электронные устройства не имеют устойчивого состояния для сравнения. Без стабильного тока эти устройства не смогут работать. Поскольку переменный ток постоянно меняется, он просто не может обеспечить стабильный уровень сравнения для электроники.
Мощность переменного и постоянного тока широко используется в устройствах разных типов: от холодильников до компьютеров. Некоторые устройства могут использовать оба устройства, используя AC для питания двигателя и постоянного тока для питания сенсорного экрана. Один не лучше, чем другой, но просто другой.

Категории применения электрооборудования при работе на постоянном (DC) и переменном (AC) токе

Классы компонентов: 1.6. Низковольтная аппаратура (НВА), 1.7. Аппаратура управления и индикации

Категория применения аппарата характеризуется одним или несколькими из следующих условий эксплуатации.

током(ми), выраженным(ми) в кратности к номинальному рабочему току;

напряжением(ями), выраженным(ми) в кратности к номинальному рабочему напряжению;
коэффициентом мощности или постоянной времени;
работоспособностью в условиях короткого замыкания;
селективностью;
прочими условиями эксплуатации в меру их необходимости.

Категории применения для пускателей и контакторов

ГОСТ 30011.4.1-96

Род тока	Категория применения	Типичные области применения
Переменный	АС-1	Неиндуктивные или слабоиндуктивные нагрузки, печи сопротивления
	АС-2	Двигатели с контактными кольцами: пуск, отключение
	АС-3	Двигатели с короткозамкнутым ротором: пуск, отключение без предварительной остановки¹⁾
	АС-4	Двигатели с короткозамкнутым ротором: пуск, торможение противотоком, повторно-кратковременные включения
	АС-5а	Коммутирование разрядных электроламп
	АС-5b	Коммутирование ламп накаливания
	АС-6а	Коммутирование трансформаторов
	АС-6b	Коммутирование батарей конденсаторов
	AС-7а³⁾	Слабоиндуктивные нагрузки бытового и аналогичных назначений
	АС-7b³⁾	Двигательные нагрузки бытового назначения
	АС-8а	Управление герметичными двигателями компрессоров холодильников с ручным взводом расцепителей перегрузки²⁾
	АС-8b	Управление герметичными двигателями компрессоров холодильников с автоматическим взводом расцепителей перегрузки²⁾
Постоянный	DC-1	Неиндуктивные или слабоиндуктивные нагрузки, печи сопротивления
	DC-3	Шунтовые двигатели: пуск, торможение противотоком, повторно-кратковременные включения. Динамическое отключение двигателей постоянного тока
	DC-5	Сериесные двигатели: пуск, торможение противотоком, повторно-кратковременные включения. Динамическое отключение двигателей постоянного тока
	DC-6	Коммутирование ламп накаливания

¹⁾ Категория АС-3 может предусматривать случайные повторно-кратковременные включения или торможение противотоком ограниченной длительности, например при наладке механизма; в эти ограниченные периоды число срабатываний не должно превышать пяти в 1 мин или более 10 за 10 мин.

²⁾ Герметичный двигатель компрессора холодильника представляет собой комбинацию компрессора и двигателя, заключенную в одну оболочку, без наружного вала или его уплотнения, причем двигатель работает в холодильнике.
³⁾ Для АС-7а и АС-7b смотрите ГОСТ Р 51731.

Категории применения коммутационных элементов

ГОСТР 50030. 5.1-2005

Род тока	Категория применения	Типичные области применения
Переменный	АС-12	Управление омическими и статическими нагрузками, отключаемыми с помощью фотоэлементов
	АС-13	Управление статическими нагрузками, отключаемыми с помощью трансформатора
	АС-14	Управление электромагнитами малой мощности (до 72 Вт включительно)
	АС-15	Управление электромагнитами большой мощности (свыше 72 Вт)
Постоянный	DC-12	Управление омическими и статическими нагрузками, отключаемыми с помощью фотоэлементов
	DC-13	Управление электромагнитами
	DC-14	Управление электромагнитами, снабженными ограничительными резисторами

Категории применения для низковольтных коммутационных аппаратов

ГОСТ Р 50030. 3-99

Род тока	Категория применения	Типичные области применения
Переменный	AC-1	Электроцепи сопротивления; неиндуктивная или малоиндуктивная нагрузка
	AC-2	Пуск и торможение противовключением электродвигателей с фазным ротором
	AC-3	Прямой пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором, отключение вращающихся двигателей
	AC-4	Пуск и торможение противовключением электродвигателей с короткозамкнутым ротором
	AC-11	Управление электромагнитами переменного тока
	AC-20	Коммутация электрических цепей без тока или с незначительным током
	AC-21	Коммутация активных нагрузок, включая умеренные перегрузки
	AC-22	Коммутация смешанных активных и индуктивных нагрузок, включая умеренные перегрузки
	AC-23	Коммутация нагрузок двигателей или других высокоиндуктивных нагрузок
Переменный и постоянный	A	Отключение электрических цепей в условиях короткого замыкания при отсутствии специальной избирательности (селективности) по времени относительно последовательно соединенных нижестоящих на стороне нагрузки аппаратов
Переменный и постоянный	B	Отключение электрических цепей в условиях короткого замыкания при наличии специальной избирательности (селективности) по времени относительно последовательно соединенных нижестоящих на стороне нагрузки аппаратов
Постоянный	DC-1	Электропечи сопротивления; неиндуктивная или малоиндуктивная нагрузка
	DC-2	Пуск электродвигателей с параллельным возбуждением и отключение вращающихся двигателей с параллельным возбуждением
	DC-3	Пуск электродвигателей с параллельным возбуждением, отключение неподвижных или медленно вращающихся электродвигателей, торможение противовключением
	DC-4	Пуск электродвигателей с последовательным возбуждением и отключение вращающихся электродвигателей с последовательным возбуждением
	DC-5	Пуск электродвигателей с последовательным возбуждением, отключение неподвижных или медленно вращающихся двигателей, торможение противовключением
	DC-11	Управление электромагнитами постоянного тока
	DC-20	Включение и отключение цепи без нагрузки или с незначительным током
	DC-21	Коммутация активных нагрузок, включая умеренные перегрузки
	DC-22	Коммутация смешанных активных и индуктивных нагрузок, включая умеренные перегрузки, например, двигателей с параллельным возбуждением
	DC-23	Коммутация высокоиндуктивных нагрузок, например, двигателей с последовательным возбуждением

Что такое напряжение? | Hioki

Что такое напряжение? Эта страница предлагает простое для понимания объяснение того, чем напряжение отличается от тока, единицы измерения, в которых оно измеряется, и другую информацию.

Обзор

Прежде чем приступить к работе с электронными устройствами, вам необходимо получить хорошее представление о силе тока, сопротивлении, напряжении и связанных с ними темах. Если вы похожи на большинство людей, вы знакомы со словами, но вам не хватает детального понимания лежащих в их основе понятий. На этой странице представлено простое для понимания введение, в котором рассказывается, как определяются напряжение и другие термины, чем отличаются ток и электрический потенциал и как можно измерить напряжение.

Что такое напряжение?

Напряжение описывает «давление», которое толкает электричество. Величина напряжения обозначается единицей измерения, известной как вольт (В), а более высокое напряжение приводит к тому, что к электронному устройству поступает больше электричества. Однако электронные устройства предназначены для работы при определенных напряжениях; чрезмерное напряжение может повредить их схемы.
Напротив, слишком низкое напряжение также может вызвать проблемы, препятствуя работе цепей и делая устройства, построенные вокруг них, бесполезными. Понимание напряжения и того, как устранять связанные с этим проблемы, необходимо для надлежащего обращения с электронными устройствами и выявления основных проблем при их возникновении.

Разница между напряжением и током

Как было сказано выше, простым описанием напряжения будет «способность вызывать ток». Если вы похожи на большинство людей, вам трудно представить себе, что такое напряжение, поскольку вы не можете видеть его непосредственно глазами. Чтобы понять напряжение, вы должны сначала понять электричество.
Электричество течет как ток. Вы можете представить это как поток воды, как в реке. Вода в реках течет от гор вверх по течению к океану вниз по течению. Другими словами, вода течет из мест с большой высотой воды в места с низкой высотой воды. Электричество действует аналогичным образом: концепция высоты воды аналогична электрическому потенциалу, и электричество течет из мест с высоким электрическим потенциалом в места с низким электрическим потенциалом.

Электричество похоже на поток воды.

Разность потенциалов между двумя точками может быть выражена как напряжение. Напряжение — это, так сказать, «давление», которое заставляет электричество течь. В физике напряжение можно рассчитать с помощью закона Ома, который говорит нам, что напряжение равно сопротивлению, умноженному на ток.

Сопротивление указывает на трудности, с которыми течет электричество. Представьте себе водопровод. По мере того, как труба становится меньше, сопротивление увеличивается, и воде становится труднее течь; при этом сила течения увеличивается. Напротив, по мере того, как труба становится больше, вода течет с большей готовностью, но сила потока уменьшается. Аналогичная ситуация и с током. Сопротивление и ток пропорциональны напряжению, а это означает, что по мере увеличения любого из них будет увеличиваться и напряжение.

Метод измерения напряжения

Мультиметры (мультитестеры) применяются для измерения напряжения. В дополнение к напряжению мультиметры могут выполнять проверку непрерывности и измерять такие параметры, как ток, сопротивление, температура и емкость. Мультиметры бывают как аналоговые, так и цифровые, но цифровые модели проще всего использовать без ошибочного считывания значений, поскольку они отображают значения напрямую.

Для измерения напряжения с помощью мультиметра необходимо подключить положительный и отрицательный измерительные провода и выбрать диапазон измерения напряжения. Затем вы размещаете провода в контакте с обоими концами цепи, которую хотите измерить. При использовании аналогового тестера вы начинаете с самого большого диапазона измерения напряжения.
Если прибор не отвечает, вы пытаетесь постепенно уменьшать диапазоны измерения, пока не достигнете диапазона, в котором можно измерить напряжение цепи. При использовании цифрового тестера многие модели упрощают процесс измерения, автоматически настраивая диапазон измерения.

Разница между постоянным и переменным током

Возможно, вы знаете, что существует два вида тока: постоянный, или постоянный, и переменный, или переменный. Постоянный ток течет без каких-либо изменений в направлении или величине тока или в величине напряжения. Знакомым примером этого типа тока может быть батарея. Батареи производят напряжение и ток в одном направлении.
Если вы подключите миниатюрную лампочку к батарее, лампочка будет генерировать одинаковое количество света, пока в батарее остается заряд, а это характеристика постоянного тока. Постоянный ток течет в виде плоской или пульсирующей волны.

Переменный ток, напротив, характеризуется напряжением и током, направление и величина которых периодически изменяются относительно нулевого положения. Типичным примером может служить ток, подаваемый от бытовых электрических розеток. Напряжение и ток изменяются с заданным ритмом в виде синусоидальной, треугольной или пульсовой волны.

Цепь постоянного тока должна быть правильно подключена к положительной и отрицательной клеммам аккумулятора. Некоторые схемы не будут работать должным образом, если батарея подключена наоборот.
Но с бытовой электрической розеткой электричество будет течь, даже если вы перепутаете левый и правый штыри вилки. Поскольку электричество в переменном токе течет в обоих направлениях, величина электричества меняется от момента к моменту. Эти значения называются мгновенными значениями и могут быть описаны такими значениями, как максимальное значение, минимальное значение, среднее значение, размах и среднеквадратичное значение.

Используйте мультиметр, если вам нужно измерить напряжение.

Напряжение — показатель способности перемещать электричество. Это понятие тесно связано с другими понятиями, такими как разность потенциалов, ток и сопротивление, поэтому важно получить общее представление о предмете. Для измерения напряжения вам понадобится мультиметр. Мультиметры просты в использовании, поэтому обязательно используйте их, когда вам нужно измерить напряжение.

Как использовать

Сопутствующие товары

Цифровой мультиметровый DT4282
Precision DC Voltmeter DM7276
HITESTER 3246-60
HELSESTER 3244-60
COMPACT DIGLATE MULTIMETER DT4224

Как пользоваться цифровым мультиметром Как пользоваться цифровым мультиметром. Обзор преимуществ и недостатков

Напряжение — Энергетическое образование

Энергетическое образование

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рис. 1. Трехконтактная розетка с маркировкой. ^[1] 120 В поддерживается между нейтралью и горячей линией.

Напряжение часто используется как сокращение для разность потенциалов , что является другим названием разности потенциалов . Напряжение измеряет энергию, которую получит заряд, перемещаясь между двумя точками в пространстве. Единицей измерения напряжения является вольт (В), а 1 вольт = 1 Дж/Кл. ^[2]

Розетки и аккумуляторы имеют связанные с ними напряжения. Фактически, всякий раз, когда электричество доставляется на любое расстояние, существует напряжение (также известное как разность потенциалов) между начальной и конечной точками. Когда приложено напряжение, энергетически предпочтительно, чтобы электрический заряд двигался к точке наименьшего напряжения в проводе; это причудливый способ сказать, что положительный электрический заряд получает энергию при переходе из точки с высоким напряжением в точку с низким напряжением. Отрицательный электрический заряд будет получать энергию, идя в другом направлении.

Чем выше напряжение, тем больше энергии получает перемещение между двумя точками. Кроме того, чем больше заряд, который проходит через напряжение, тем больше кинетическая энергия, полученная зарядом. Уравнение, которое моделирует это:

[математика]E=Q\DeltaV[/математика]

[math]E[/math] — энергия, измеряемая в джоулях
[math]\Delta V[/math] — напряжение, измеренное в вольтах
[math]Q[/math] — заряд, измеренный в кулонах

В одной точке нет напряжения, поскольку напряжение определяется как разность энергий между двумя точками. Напряжение всегда зависит от некоторой контрольной точки, которая определена как 0 В. Для удобства Земля почти всегда определяется как 0 В (на уроках физики 0 В часто принимается за потенциал в бесконечно удаленной точке, но это в электронике бесполезно). Напряжение генерирует поток электронов (электрический ток) через цепь. Конкретное название источника энергии, создающего напряжение для протекания тока, называется электродвижущей силой. Эта зависимость между напряжением и током определяется законом Ома.

Часто бывает полезна аналогия:

Гравитационная потенциальная энергия — это энергия, которую запасает мяч, сидя на столе. Высота, умноженная на ускорение свободного падения ( g ), дает общую энергию, которая преобразуется в кинетическую энергию, если мяч падает с этой высоты. Электродвижущая сила — это то, что удерживает мяч и возвращает его на стол (это то, что приводит в движение поток шаров, падающих со стола).

Электрическая энергия – это энергия, высвобождаемая при «падении» заряда через разность потенциалов (напряжение). Напряжение существует вне зависимости от того, есть заряд или нет.

Для бытового применения

Электрическая розетка в доме имеет напряжение 120 В (в Канаде и США) через два отверстия. Это напряжение всегда присутствует, и когда электрическая нагрузка становится частью цепи (например, при подключении прибора), это напряжение заставляет ток течь по цепи.

Электрические генераторы перемещают магниты рядом с катушками проводов для создания напряжения в электрической сети.

Генерация постоянного тока создает напряжения, используя энергию света в фотогальванических элементах или энергию химических реакций, обычно внутри батарей, и даже разницу температур с помощью термопар. Чтобы узнать больше о физике напряжения, см. гиперфизику.

Батарея 9В имеет напряжение 9В. Двойные батареи A, AAA, C и D имеют напряжение (разность потенциалов) 1,5 В.

Phet Simulation

Чем больше напряжение, тем больше ток будет течь по цепи. Университет Колорадо любезно разрешил нам использовать следующую симуляцию Phet.

Ас напряжение это: AC, DC — что это такое?