什么是交流电(AC)和直流(DC)及其应用

两个交流电流和直流电流描述了在电路中的两种类型的电流流动。在直接电流,电荷或电流在一个方向流动。在交变电流,电荷周期性地改变方向。在交流电路的电压也有时反转因为电流改变方向。大部分数码电子必威网址下载你建立使用DC。然而,这是很容易理解的一些AC概念。大多数房屋是有线交流,所以如果你的想法告诉TARDIS的旋律箱项目连接到插座,您需要交流转换为直流。AC也有一些有用的性能,如能的电压电平与单个组分转化等作为变压器,这就是为什么我们最初具有长距离选择AC装置发送电力。

什么是交流电(AC)

交流电装置充电的周期性变化方向上的流动。其结果是,电压等级也与电流反向一起。AC用于供电,房屋,建筑物,办公室等


生成AC

AC可以通过使用设备被称为交流发电机来产生。该装置是一种特殊类型的发电机设计用于产生交变电流。

产生交流
生成AC

线的回路是一个磁场,其诱导沿导线的电流的旋转内侧。金属丝的旋转来自不同资源,如蒸汽涡轮机,风力涡轮机,流水,等等。由于导线匝并进入周期性不同的磁极性,电压和电流交替在电线上。这是表示该原理的小动画:

要在一组水管产生交流,我们连线活塞的机械特性移动水在管道中来回(我们的“交替”电流)。

波形

AC可以来在多个波形,只要电流和电压是交流。如果我们挂钩示波器与AC电路并画出它的电压,过了很长一段时间,我们可能会看到一些不同的波形。正弦波是交流的最常见的类型。在大多数家庭和办公室的交流具有产生正弦波振荡电压。


正弦波
正弦波

AC的其他形式包括方波和三角波。方波常常在数字和电子开关的使用,也测试其运行状况。必威网址下载

方波
方波

三角波是用于测试线性电子放大器一样有用。必威网址下载

三角波
三角波

描述一个正弦波

我们常常需要描述在数学方面的交流波形。在这个例子中,我们将使用共同的正弦波。有正弦波的三个部分:频率,幅度和相位。

看着眼前的电压,我们可以描述正弦波的数学公式:

V(T)= VP SIN(2πft+ O)

V(t)是我们作为时间的函数,这意味着我们的电压变化,随着时间的变化的电压。

VP是振幅。这描述了我们的正弦波可以在任一方向到达,这意味着我们的电压可以是+ VP伏,-VP伏的最大电压。

罪()函数表示我们的电压将是在一个周期的正弦波,其为0V左右平稳振荡的形式。

2π是一个常数,它把来自循环或在赫兹到角频率(弧度每秒)的频率。

f表示正弦波的频率。这在赫兹或每秒单元的形式给出。

t是我们的因变量:时间(以秒计)。随着时间的变化,我们的波形改变。

φ描述了正弦波的相位。相位的波形是如何转移相对于时间的量度。它经常被给定为0和360之间的数并以度衡量。由于正弦波的周期性质的,如果波形由360°移变得相同的波形再次,好像它是由0°移。为简单起见,我们窗台假设相位为0°本教程的其余部分。

我们可以把我们的信赖出路如何AC波形工作的一个很好的例子。在美国,电源提供给我们的家园是AC约170V零至峰值(振幅)和60赫兹(频率)。我们可以堵塞这些数字到我们的公式得到公式

V(T)= 170 SIN(2π60t)

我们可以用我们方便的图形计算器来绘制这个等式。如果没有图形计算器可用,我们可以使用像鹰爪一个免费的在线绘图程序。

图形计算器

应用

家庭和办公室的店铺几乎都用于交流。这是因为生成和远距离运输交流和相对容易。在高电压喜欢为超过110千伏,更少的能源是失去了在电力传输。更高的电压意味着更低的电流和较低的电流意味着在电源线中产生由于阻力较少的热量。AC可以从容易使用的变压器的高电压进行转换。

AC也能够电动马达提供动力。电动机和发电机是完全一样的设备,但是电动机转换电能成机械能。这是许多大家电如冰箱,洗碗机等,这对AC运行非常有用。

什么是直流(DC)

直流意味着电荷的单向流动。它是从源如电池,电源,太阳能电池,热电偶或发电机产生的。直流电可在导体流动诸如电线,也可以流过绝缘体,半导体,或真空中的电子或离子束。

生成DC

DC可以以多种方式来生成

  • 的交流发电机,具有被称为“换向器”可以产生直流电装置制备
  • 交流的装置的DC变换称为“整流器”
  • 电池提供DC,这是从所述电池的化学反应产生的内部

再次使用我们的水的比喻,DC类似的水,并在最后一个软管坦克。

生成直流(DC)
生成DC

坦克只能推水的一种方法:出软管。类似于我们DC-制造电池,一旦罐是空的,水不再流过管道。

描述DC

DC被定义为当前的“单向”流动;和电流流仅在一个方向。电压和电流可以变化在长的时间,所以流动的方向不改变。为简单起见,我们假设电压是恒定的。例如,一种电池提供1.5V,这可以在数学方程来描述:

V(T)= 1.5V

如果我们绘制这个随着时间的推移,我们看到了一个恒压

DC的情节
DC的情节

上述曲线图的手段,我们可以指望最DC源随时间推移提供一个恒定电压。实际上,电池将缓慢放电,这意味着电压将下降随着电池被使用。在大多数情况下,我们可以假设电压是恒定的。

应用

所有必威网址下载电子项目以及对DC SparkFun跑销​​售的部分。运行过的电池的,插头插入壁与AC适配器,或使用USB电缆功率依赖于DC的一切。DC电子的实例包括:必威网址下载

  • 手机
  • 手电筒\
  • 基于利利帕德-d&d骰子笞刑
  • 平面电视(AC进入电视,将其转化为DC)
  • 混合动力车和电动车

因此,这是所有关于什么是交流电,直流电及其应用。我们希望你有这个概念有更好的了解。此外,任何怀疑关于这个概念或任何电气和电子工程请在下面的评论区发表评论给您的宝贵建议。这里是你一个问题,什么是交流电和直流电之间的区别

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