Elektrická energia nás sprevádza na každom kroku. Bez nej je život každého človeka nemysliteľný. Počas nášho života sa tak či onak stretávame s prejavmi elektriny. Stáva sa to hustejšie, spravidla pri poruche elektrických spotrebičov. A aby sme pochopili ich štruktúru a obvody, je užitočné vedieť, že striedavé a jednosmerné prúdy sú označené ako striedavé a jednosmerné prúdy.
Obsah
- Zdroje elektrickej energie
- Označenia na schémach a v zariadeniach
- Aplikácie jednosmerného napätia
Zdroje elektrickej energie
Zdrojom elektriny boli spočiatku iba jednorazové chemické galvanické články. Neskôr sa objavili znovu použiteľné batérie. Je pozoruhodné, že polarita chemických zdrojov sa nemôže meniť sama od seba. Na získanie konštantného napätia generátory sa používajú v priemyselnom meradlea niekedy aj solárne panely.
Elektronické zariadenia sú zase napájané zo siete so striedavým napätím a na získanie konštantného napätia sa používajú napájacie zdroje. Na požadované ukazovatele sa striedavý prúd redukuje pomocou transformátorov a následne sa usmerňuje. V tomto prípade je frekvencia zvlnenia znížená vyhladzovacími filtrami, stabilizátormi a regulátormi napätia.
V modernom svete sú spínané zdroje bežné. V nich je frekvencia zvlnenia výstupnej elektriny vyhladená integračnými prvkami. Koncentrujú elektrickú energiu a prenášajú ju do záťaže. Výsledkom je požadované konštantné napätie.
Elektrolytické kondenzátory môžu tiež kondenzovať elektrickú energiu. Keď sa takýto kondenzátor vybije, vo vonkajšom obvode sa objaví striedavý prúd. Ak je vybitý cez odpor, potom vzniká postupne klesajúci (jednosmerný) striedavý prúd. Pri použití indukčnej cievky sa v obvode generuje obojsmerný striedavý prúd. Elektrolytické kondenzátory môžu mať obrovskú kapacitudosahujúce stovky mikrofarád. Keď sa takéto kondenzátory vybijú cez veľký odpor, elektrina klesá pomalšie a vo vonkajšom obvode už prúdi konštantné napätie.
Existujú aj kombinácie kondenzátorov a chemických zdrojov – superkondenzátory. Majú schopnosť uchovávať a uvoľňovať značné množstvo elektriny. Typickým príkladom sú elektromobily.
Označenia na schémach a v zariadeniach
Všeobecne sa uznáva, že smer elektriny prechádza od kontaktu so znamienkom plus ku kontaktu so znamienkom mínus.
Miesta s vysokým potenciálom sa nazývajú „kladný pól“ a sú označené znamienkom + (plus). Body s nižšími potenciálmi sa nazývajú "negatívny pól" a označujú sa znamienkom - (mínus).
Spočiatku sa predpokladalo, že elektrická izolácia kladných vodičov je červená, zatiaľ čo vodiče so znamienkom mínus sú natreté modrou alebo čiernou farbou.
Symboly na elektrických spotrebičoch: - alebo =. Jednosmerná elektrina (vrátane priamej) je označená latinkou DC alebo sa používa symbol Unicode - U + 2393.
Skratky AC a DC sú pevne zakorenené v každodennom živote a používajú sa spolu so známymi názvami „variabilný“ a „konštantný“:
- označenie konštantného napätia (-) alebo DC (Direct Current);
- znak striedavého prúdu (~) alebo AC (Alternating Current) - označenie striedavého prúdu.
Aplikácie jednosmerného napätia
Použitie konštantného napätia umožňuje zvýšenie prenášanej elektrickej energie a potom preneste ho medzi energetickými systémami, ktoré používajú striedavý prúd rôznych frekvencií (napríklad 50 a 60 hertzov).
Jednosmerný prúd sa aktívne využíva aj v doprave. Motory s konštantným budením sa používajú v rôznych mechanizmoch:
- elektrické lokomotívy;
- elektrické vlaky;
- električky;
- trolejbusy;
- výťahy atď.
Nie bez neustáleho napätia v iných oblastiach vedy a techniky. Je široko používaný týmto spôsobom:
-
Takmer vo všetkých elektronických obvodoch ako napájací zdroj. - Galvanické články a batérie nabíjajú elektronické zariadenia: baterky, hračky, batérie v náradí a iné.
- V priemyselných elektrolytických zariadeniach sa napríklad hliník, horčík, draslík, chlór získava z roztokov a roztavených solí.
- V galvanickom pokovovaní a galvanickom pokovovaní.
- Na zváranie elektrickým oblúkom a elektrickým plynom.
- V palubných sieťach áut.
- Na niektorých typoch lodí - ľadoborce, ponorky, diesel-elektrické lode.
- V medicíne. Napríklad elektroforéza je zavedenie liekov do tela pomocou elektriny.
Elektrina nás sprevádza všade: v práci aj doma. Je desivé si čo i len na minútu predstaviť, čo sa stane s ľudstvom, ak náhle stratí elektrickú energiu.
