Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
completerepair.ru Постоянный электрический ток можно получить от батарейки или другого источника тока. В таком случае мы будем иметь ток, текущий все время в одном направлении от положительного полюса источника к отрицательному. Некоторые электроприборы питаются постоянным током, однако большинство потребляет переменный ток. В электрических розетках у нас в квартирах тоже течет переменный ток. Мы знаем, что переменный ток это ток, который регулярно меняет свое направление. То есть в случае переменного тока у нас не будет положительного полюса источника и отрицательного. Как же получают переменный ток? В самом деле, в нашей стране используют ток частотой 50 Гц, то есть, направление такого тока меняется 50 раз в секунду. Не крутят же на электростанциях с такой скоростью батарейки или иные источники постоянного тока. Очевидно, что ток получают каким-то другим способом. Интересно, каким? Тогда разберемся. Получение переменного электрического тока возможно благодаря использованию явления электромагнитной индукции. Это явление заключается в том, что при изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый проводящий контур, в контуре возникает электрический ток. Помните опыты с вдвиганием и выдвиганием магнита внутрь катушки, подключенной к гальванометру? Гальванометр показывал противоположное значение тока в зависимости от того, куда двигался магнит внутрь или наружу катушки. Вот на этом и основано получение переменного тока в электромеханических индукционных генераторах. Генератор состоит из двух основных частей подвижной и неподвижной. Неподвижная часть называется статором, а подвижная ротором. Статор представляет собой большой цилиндр, в котором проложены толстые медные провода. Внутри статора вращается ротор, который представляет собой большой магнит, чаще всего это электромагнит. При вращении ротора меняется создаваемое им магнитное поле, и магнитный поток, пронизывающий провода, изменяется. При этом магнит оказывается попеременно повернутым к контуру то одним, то другим полюсом, вследствие чего создаваемый ток периодически меняет свое направление. Для вращения ротора используют механическую энергию. Это может быть или тепловая энергия, как например, на дизельных и угольных электростанциях, либо же энергия воды и ветра, как например, на гидроэлектростанциях и ветряках. Так механическая энергия преобразуется в электрическую и подается потребителю. Нетрудно догадаться, что получение электричества с помощью воды и ветра является намного более выгодным делом, чем, если на это приходится тратить топливо. К тому же такой процесс экологически намного чище. Поэтому задачей человека в наше время является максимальный переход на получение электроэнергии от возобновляемых источников. Это поможет как снизить стоимость электричества для конкретного потребителя, то есть для нас с вами, так и сохранить природную чистоту. Такая потребность становится все более очевидной в последнее время.Получение переменного электрического тока. Как получить ток
Как получить ток
Чтобы получить ток, создайте электрическое поле внутри вещества, в котором есть свободные заряды (в проводнике). Для этого возьмите источник тока и присоедините к нему проводники. Для конструирования химического источника тока (гальванического элемента) возьмите пол-литровую банку, два проводника (медный и цинковый) и залейте ее раствором медного купороса. Также ток можно поучить от термогенератора или проводника, движущегося в переменном магнитном поле. Вам понадобится
Инструкция
что это и как получить
Что такое переменный ток
Как получить переменный ток
Нужна помощь в учебе?
Предыдущая тема: Явление электромагнитной индукции: опыт Фарадея, выводы Следующая тема:   Электромагнитное поле: меняющиеся магнитные и электрические поля
www.nado5.ru
Постоянный и переменный ток
Уважаемые посетители сайта!!!
Все изложенное в рубрике «электротехника», — дается для Вас в более простой, доступной форме обучения. Если вникать в теоретические основы электротехники, то переходить на такое обучение нужно не спонтанно, а постепенно.
Допустим, читаем формулировку правила: «Магнитный поток сквозь поверхность S равен линейному интегралу векторного потенциала по замкнутому контуру, ограничивающему эту поверхность». Данное правило дает понятие об углубленном познании магнитного поля постоянных токов, такой курс обучения проходят в высших технических учебных заведениях. Конечно-же, нужно стремиться к высшему познанию таких вещей, но для человека, которому допустим нужно починить электроплиту либо какой нибудь электроприбор, такие познания в общем-то просто ни к чему.
Полагаю, что если человек зашел на сайт, — ему нужно получить конечный результат такого продукта — полезной информации. В частности, для данной темы речь пойдет о способах получения электрического тока.
Получение переменного тока
Переменный ток вырабатывают генераторы, электрические машины, — как их принято называть в электротехнике. Следует не забывать и о том, что в зависимости от их применения генераторы бывают как переменного так и постоянного тока. В зависимости от их устройства, генераторы вырабатывают:
- трехфазный ток с выходным напряжением 380 Вольт;
- однофазный ток с выходным напряжением 220 Вольт.
Где именно могут применяться трехфазные генераторы? Да допустим для питания трехфазной тепловой пушки на 6 кВт 380 В для обогрева складского помещения.
Тогда где-же могут применяться однофазные генераторы? Однофазные генераторы как и трехфазные, применяются допустим в больнице — при аварийном отключении электроэнергии.
Генератору, как нам известно, необходимо придать механическое вращение якоря. Каким образом можно придать якорю генератора механическое вращение? Такими источниками служат двигатели внутреннего сгорания:
- газовые;
- бензиновые;
- дизельные
и другие источники, чтобы привести якорь генератора в движение. Другими источниками получения электрической энергии являются:
- ветряные электростанции;
- водяные электростанции;
- турбинные электростанции.
На рисунке показано схематическое изображение устройства генератора переменного тока \рис.1\. Рамку в этом примере можно представить как якорь, состоящий из одного витка провода. Рамка обозначена сторонами А, Б, В, Г. Два проводника \А и Б\ при вращении рамки, пересекают магнитные силовые линии постоянного магнита С, Ю. При пересечении проводниками силовых линий, в проводниках наводится электродвижущая сила — ЭДС. ЭДС двух проводников по своему значению противоположны друг другу в тот момент, когда они пересекают эти силовые линии.
рис.1
Величина ЭДС \ри.3\, протекающего тока в рамке, будет зависить:
-
от векличины магнитной индукции постоянного магнита \ N, S\;
-
длины проводника;
-
скорости пересечения проводником магнитных силовых линий
и угла наклона проводника \рис.4\ по отношению к силовым линиям постоянного магнита \sin угла альфа между направлением движения проводника и направлением магнитных силовых линий поля\.
рис.3
рис4
При вращении рамки в магнитном поле, в ней наводится ЭДС двух противоположных значений и ток, как мы можем заметить на графике \рис.5\ получается пульсирующим. Один период Т состоит из двух противоположных пульсаций тока, верхний полупериод — положительный и нижний полупериод — отрицательный. Полупериод обозначен на графике как 1/2 Т.
рис.5
Поэтому, ток в этом примере рассматривается как:
либо как еще его называют — переменный ток.
Получение постоянного тока
Постоянный ток мы получаем от следующих источников, это:
- первичные источники \обыкновенные, простые батарейки\;
- электрохимические аккумуляторы;
- генераторы постоянного тока.
рис.6
Принцип устройства электрохимических аккумуляторов изображен на рисунке 6. Электрохимические аккумуляторы могут быть возвращены в первоначальное свое состояние под воздействием электрического тока — в процессе их зарядки либо подзарядки.
рис.7
Первичные источники \элементы\, разнообразные типы батареек \рис.7\, — не могут быть возвращены в свое первоначальное состояние в процессе их зарядки электрическим током, то-есть, такие источники по истечению своего срока эксплуатации подлежат только утилизации.
Различие между генератором переменного тока и генератором постоянного тока состоит в том, что в генераторе постоянного тока размещено большее количество витков в пазах якоря \по сравнению с генератором переменного тока\, а так-же, укреплено четное количество главных и добавочных полюсов на внутренней станине генератора.
Следующий рисунок из себя представляет схему подключения нагрузки к генератору постоянного тока \рис.8\, ток в данной цепи замыкается через нагрузку.
рис.8
На графике \рис.9\ показаны пульсации тока, выдаваемые генератором постоянного тока. По сравнению с генератором переменного тока, данные пульсации выглядят более сглаженно.
рис.9
Применение постоянного тока
автомобильный генератор
устройство автомобильного генератора
электростанция для сварки постоянным током
Преобразование переменного тока в постоянный
Для выпрямления, преобразования переменного тока в постоянный \для однофазной цепи\, применяются следующие выпрямители тока:
- однополупериодная схема выпрямления;
- двухполупериодная схема выпрямления
и мостовая схема.
Мостовая схема выпрямления тока изображена на рисунке 10. Схема состоит из:
- первичной обмотки трансформатора;
- вторичной обмотки трансформатора;
- магнитопровода трансформатора;
- диодного моста
и нагрузки, подключенной к диагонали моста. Одна диагональ моста подключена ко вторичной обмотке трансформатора, другая диагональ моста соединена с нагрузкой. Электрическая цепь замыкается на нагрузке.
рис.10
Мостовая схема выпрямления тока будет выглядеть менее пульсирующей \рис.11\, по сравнению с такими схемами выпрямления как:
рис.11
Реактивным элементом в следующей мостовой схеме \рис.12\ служит сглаживающий фильтр \конденсатор\, позволяющий получить ток на выходе — с наименшей величиной пульсаций.
рис.12
На этом пока все. Следите за рубрикой.
zapiski-elektrika.ru
Как получить переменный ток
Для получения переменного тока может быть использован генератор на постоянных магнитах. Такое устройство генерирует не промышленное напряжение 220 В, а низкое переменное напряжение по трем фазам, которое впоследствии может быть выпрямлено и подано на выход в виде постоянного тока, пригодного для зарядки батарей 12 В.Инструкция
- Предусмотрите в конструкции генератора переменного тока следующие узлы: статор, состоящий из катушки и провода; стальные оси и цапфы; два магнитных ротора; выпрямитель.
- Статор изготовьте из шести катушек медного провода, залитых эпоксидной смолой. Корпус статора закрепите цапфами, чтобы он не вращался. Провода от катушек подключите к выпрямителю, который будет производить впоследствии постоянный ток, необходимый для зарядки батарей. Для того чтобы избежать перегрева, прикрепите выпрямитель к алюминиевому радиатору.
- Магнитные роторы закрепите на составной конструкции, вращающейся на оси. Задний ротор установите за статором. Передний ротор будет находиться снаружи, он крепится к заднему ротору посредством длинных спиц, пропущенных через центральное отверстие статора. Если вы планируете использовать генератор на постоянных магнитах с ветряком, на этих же спицах смонтируйте лопасти ветряка. Лопасти будут вращать роторы, и таким образом перемещать магниты вдоль катушек. Переменное магнитное поле роторов создает ток в катушках.
- Поскольку генератор на постоянных магнитах спроектирован для совместного использования с небольшим ветрогенератором, предусмотрите следующие узлы: мачту, выполненную в виде стальной трубы, закрепленной тросами; вращающуюся головку, установленную на верхушке мачты; хвостовик для поворота ветряка; лопасти.
- Катушки для использования в генераторе намотайте для развития больших оборотов более толстым проводом, при этом катушка должна содержать небольшое число витков. Однако учтите, что при слишком малых оборотах генератор на постоянных магнитах работать не будет. Для использования генератора как на большой, так и на малой скорости следует менять способ соединения катушек (со «звезды» на «треугольник» и наоборот). «Звезда» будет хорошо работать при малом ветре, «треугольник» - при большом.
- При устройстве крепления магнитов обращайте внимание на то, что они не должны отделяться от посадочного места. Болтающийся магнит будет распарывать корпус статора и необратимо повредит генератор.
- При установке ротора и статора оставьте между ними зазор в 1 мм. При тяжелых условиях работы этот зазор следует увеличить.
- Еще один технологический момент – лопасти крепите не к внешнему ротору, а только на спицы. При этом держите генератор так, чтобы его ось вращения располагалась вертикально, а не горизонтально.
completerepair.ru
Как сделать ток
Для того чтобы получить электрический ток, подключите проводник к источнику электрического поля (источнику тока). Наиболее популярными являются гальванические элементы, термобатареи и генераторы. Все они преобразуют различные виды энергии в электрическую.Вам понадобится
- Медные и алюминиевые проводники, дугообразный магнит и емкости разных объемов.
Инструкция
- Получение тока с помощью гальванического элементаЧтобы сделать гальванический элемент, возьмите обычное ведро, наполните его землей и обильно полейте ее концентрированным соляным раствором. После чего вставьте по краям ведра медную и железную пластину. Присоедините вольтметр и убедитесь в наличии напряжения. Соединив последовательно несколько таких элементов, можно получить ток, достаточный для зарядки мобильного телефона.
- Для создания более сложного гальванического элемента возьмите обычную пол-литровую банку и насыпьте на ее дно медного купороса. Затем опустите медную проволоку, свернутую в спираль, с заизолированным концом, который выводится из банки. Залейте эту конструкцию водой и накройте крышкой с цинковой пластиной, которая будет находиться в верхней части банки. Присоедините вольтметр к медному (положительному) и цинковому (отрицательному) электродам – он покажет напряжение. Соедините их проводником, и в нем потечет электрический ток.
- Получение тока в термогенераторе Возьмите два проводника из константана (сплава никеля и меди) и железа и спаяйте их с двух концов. Затем разрежьте один, например, железный, и установите чувствительный амперметр в получившуюся цепь. После этого нагрейте один из спаянных концов. Амперметр покажет наличие тока в цепи – получился термогенератор. Сделав несколько таких контуров, и соединив их параллельно с амперметром, можно добиться значительного увеличения силы тока. Если нет константана, замените его медью, но эффект от такого термогенератора будет хуже.
- Получение тока с помощью магнитного поляМежду полюсами мощного постоянного дугообразного магнита расположите рамку из медного проводника, которую можно вращать на двух мягких проводниках, подключенных к миллиамперметру. Вращайте рамку рукой, и в проводнике появится электрический ток, что отразится на показаниях миллиамперметра. Для того чтобы мягкий проводник не скручивался, к концам рамки припаяйте два медных кольца, а на проводники установите щетки. В этом случае рамку можно будет вращать сколь угодно долго. Для увеличения значения получаемого тока, используйте больше витков провода в рамке – сила тока увеличится пропорционально их количеству.
completerepair.ru
Получение переменного тока - Основы электроники
Мы с вами узнали, что такое переменный ток, теперь я вам хочу рассказать, как получить переменный синусоидальный ток.
Возьмем проводник, согнутый в виде рамки и будем вращать его в равномерном магнитном поле (рисунок 1). При вращении рамки магнитный поток, охватываемый ею, будет изменяться, следовательно, в рамке возникнет ЭДС индукции.
Пусть рамка вращается с равномерной скоростью. Мы уже знаем, что величина ЭДС, индуктированной в рамке, будет тем больше, чем быстрее будет изменяться число магнитных силовых линий, охватываемых рамкой, или иначе, чем большее число магнитных силовых линий будут пересекать стороны рамки в единицу времени (например в одну секунду).
Примем за начальное то положение рамки, когда она охватывает наибольшее число магнитных силовых линий, т. е. когда плоскость ее перпендикулярна направлению магнитного потока. На рисунке 1 это положение отмечено цифрой 1.
Рисунок 1. Получение синусоидального переменного тока. а - ряд последовательных положений рамки в магнитном поле; б -график переменного тока (синусоида).
В начале вращения рамки ее стороны будут скользить почти вдоль магнитных силовых линий, пересекая очень малое число их, то есть магнитный поток, проходящий через рамку, будет изменяться очень медленно, следовательно, и наводимая этим изменением потока ЭДС индукции будет невелика.
По мере приближения рамки, к положению 2, когда плоскость ее становится параллельной силовым линиям, количество пересекаемых рамкой силовых линий возрастает (при постоянной скорости вращения рамки) а, следовательно, возрастает и индуктируемая в ней ЭДС.
Когда рамка пройдет положение 2, действующая в рамке ЭДС начнет постепенно убывать и станет равной нулю, когда рамка сделает полоборота (положение 3). Затем ЭДС будет снова возрастать, но уже в обратном направлении, так как теперь стороны рамки будут пересекать магнитные силовые линии в противоположном направлении. В момент, когда рамка займет положение 4, т. е. сделает три четверти оборота, ЭДС будет наибольшей, после чего она начнет снова убывать и сделается равной нулю в тот момент, когда рамка завершит полный оборот (положение 5).
При дальнейшем вращении рамки все явления будут повторяться в прежнем порядке. Так как ЭДС в рамке непрерывно изменяется по величине и, кроме того, два раза в течение каждого оборота изменяет свое направление, то и ток, вызываемый ею в рамке, будет также изменяться и по величине и по направлению.
Условимся изображать изменение переменной ЭДС, наводимой в рамке при вращении ее в магнитном поле, таким образом, что по горизонтальной прямой линии (оси) слева направо будем откладывать в каком-нибудь масштабе угол поворота рамки или время, протекшее от начала поворота, а вверх и вниз (по вертикали) будем откладывать те ЭДС, которые наводятся в рамке при данном угле ее поворота. Вверх будем откладывать ЭДС одного направления, а вниз— ЭДС другого направления. В результате такого построения получим график изменения ЭДС в зависимости от угла поворота рамки или, что то же самое, в зависимости от времени, так как рамка вращается с постоянной скоростью. Кривая эта, изображенная на рисунке 1б, очень часто встречается в электротехнике и носит название синусоиды.
Итак, мы видим, что при равномерном вращении рамки в равномерном магнитном поле в ней индуктируется переменная ЭДС, изменяющаяся по периодическому закону, выражаемому синусоидой; ЭДС и токи, изменяющиеся по такому закону, называются синусоидальными, а весь описанный процес будет иметь название получение переменного синусоидального тока.
Свяжем мысленно с вращающейся рамкой стрелку, укрепленную на одной оси с рамкой (рисунок 2а). Направим на вращающуюся стрелку пучок параллельных световых лучей так, как это изображено на рисунке 2б, а с другой стороны стрелки поставим экран (например лист бумаги). Электродвижущая сила, индуктируемая в рамке, в каждый данный момент будет пропорциональна длине тени, отбрасываемой стрелкой на экран. Длина тени в начальный момент, когда стрелка находится в горизонтальном положении, т. е. острием направлена в сторону экрана, будет равна нулю.
Рисунок 2. Модель синусоидального колебания. а -вместе с рамкой вращается стрелка; б -кончик тени от стрелки совершает синусоидальные колебания.
При вращении стрелки в направлении, указанном на рисунке, ее тень начнет удлиняться, вытягиваясь вверх. Сначала удлинение тени будет происходить быстро, но по мере приближения стрелки к вертикальному положению оно замедлится и, наконец, совеем прекратится, когда длина тени сделается равной длине стрелки. После этого тень будет укорачиваться, сначала медленно, а затем все быстрее и быстрее и, наконец, сделается равной нулю в тот момент, когда стрелка, совершив полоборота, займет горизонтальное положение. В то время, когда стрелка будет совершать следующую половину оборота, ее тень совершит такое же удлинение и укорочение, как и прежде, с той лишь разницей, что удлиняться она теперь будет не вверх, а вниз.
При каждом обороте стрелки ее тень будет совершать одно полное колебание.
Колебания тени вращающейся стрелки дают полную картину изменения скорости движения электронов в проводнике при синусоидальном переменном токе. Скорость свободных электронов в проводнике сначала невелика, затем электроны начинают двигаться все быстрее и быстрее (сила тока увеличивается). В некоторый момент скорость электронов достигает своей максимальной величины (сила тока максимальна), после чего электроны постепенно замедляют свое движение и, наконец, совсем останавливаются (сила тока равна нулю).
Однако, практически электроны не делают остановки, так как они тотчас же начинают движение в обратном направлении (ток изменяет свое направление) с постепенно увеличивающейся скоростью (сила тока растет) и т. д.
Начертим окружность, внутри которой наметим несколько положений радиуса, занимаемых им при равномерном движении его конца по окружности. На рисунке 3 показано 24 последовательных положения радиуса, занимаемых им через каждые 15° поворота. Справа от этой окружности проведем горизонтальную линию на высоте центра окружности. Разделим горизонтальную координатную ось также на 24 части, каждая из которых будет соответствовать 15° окружности.
Рисунок 3. Построение грфика синусоидального переменного тока. Окружность и горизонтальная ось координат разделены на одинаковое число частей.
Из каждой отмеченной точки на горизонтальной оси проведем вертикальную линию, равную проекции радиуса на вертикальный диаметр или длине тени при данном угле поворота. Соединим плавной кривой концы всех вертикальных линий. Эта кривая и будет синусоидой.
Вращающийся радиус, употребляемый при построении синусоиды, называется радиусом-вектором.
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!
Похожие материалы:
Добавить комментарий
www.sxemotehnika.ru
Как получить постоянный ток
Чтобы получить постоянный ток, достаточно взять обычный элемент питания. Напряжение такого источника тока, как правило, стандартное – 1,5 Вольта. Соединив последовательно несколько таких элементов, можно получить батарею с напряжением, пропорциональным количеству таких элементов. Для получения постоянного тока можно также воспользоваться зарядным устройством от мобильного телефона (5 В) или автомобильным аккумулятором (12В). Однако, если необходимо получить нестандартное напряжение, например, 42 В, то придется соорудить самодельный выпрямитель с простейшим фильтром питания.Вам понадобится
- Понижающий трансформатор 220 в./42в.
- Сетевой шнур с вилкой
- Диодный мост PB-6
- Электролитический конденсатор 2000 мкФ×60в
- Паяльник, канифоль, припой, соединительные провода.
Инструкция
- Соберите выпрямитель по изображенной на рисунке схеме:
- Чтобы правильно собрать и использовать такое устройство, необходимы минимальные знания о происходящих в приборе процессах. Поэтому, внимательно ознакомьтесь со схемой и принципами работы выпрямителя.Схема действия диодного моста, объясняющая принцип его работы: Во время положительного полупериода (мелкий штрих пунктир) ток движется по правому верхнему плечу моста к положительному выводу, через нагрузку поступает на левое нижнее плечо и возвращается в сеть. Во время отрицательного полупериода (крупный штрих пунктир) ток течет по другой паре диодов выпрямительного моста. Здесь Тр. – трансформатор, понижает напряжение с 220 до 42 Вольт, гальванически разделяет высокое и низкое напряжение. Д – диодный мост, выпрямляет переменное напряжение, поступившее с трансформатора. Цифрой 1 обозначена первичная (сетевая) обмотка трансформатора, цифрой 2 – вторичная (выходная) обмотка трансформатора.
- Подсоедините к первичной обмотке трансформатора сетевой шнур с вилкой. Двумя проводами соедините два вывода вторичной обмотки трансформатора с двумя входными выводами диодного моста. Вывод диодного моста с маркировкой «минус» припаяйте к отрицательному выводу конденсатора.
- Отрицательный вывод конденсатора обозначен на его корпусе светлой полосой со знаком «минус». К этому же выводу припаяйте провод синего цвета. Это будет отрицательный выход выпрямителя. Вывод диодного моста со знаком «плюс» припаяйте ко второму выводу конденсатора вместе с проводом красного цвета. Это будет положительный вывод выпрямителя. Перед включением тщательно проверьте правильность монтажа – ошибки здесь не допустимы.
completerepair.ru
