Kde a na čo sa jednosmerný prúd používa, čo to je a ako funguje, zdroje prúdu

Pravdepodobne sa každý človek od detstva naučil, že elektrický prúd je niečo, z čoho fungujú takmer všetky zariadenia v domácnosti. Mnoho ľudí si spája elektrinu s jasným bleskom na oblohe, iní ju spájajú s elektrickou zásuvkou a naivnou detskou túžbou strčiť do nej prst.

Elektrický prúd možno opísať ako usporiadaný pohyb elektrických častíc (elektrónov, iónov alebo dier). Táto definícia je však len čiastočne správna, pretože elektrický prúd možno rozdeliť na dva typy:

• Variabilné. V priebehu času takýto prúd mení svoj smer alebo veľkosť.
• Neustále. Nemení sa veľkosť a smer.

Aby ste lepšie pochopili, ktorý typ sa kde používa, musíte si predstaviť zásuvku a do nej zasunutú nabíjačku smartfónu. V zásuvke tečie striedavý prúd, ktorý sa prechodom cez nabíjačku, alebo skôr cez zdroj, premení na jednosmerný prúd, ktorým nabíjame náš smartfón. Takmer v každom zariadení domácnosti sa striedavý elektrický prúd pomocou špeciálnych usmerňovačov mení na jednosmerný a zariadenia už fungujú na jednosmerný prúd. Tak je možné odpovedať na otázku, kde sa používa jednosmerný prúd - takmer vo všetkých elektronických zariadeniach.

Zdalo by sa, prečo je potom v zásuvkách a elektrických vedeniach striedavý prúd? Odpoveď je jednoduchá - kvôli nižším stratám energie, čo by v prípade konštanty bolo jednoducho gigantické.

Pozrime sa na jednosmerný prúd podrobnejšie.

Konštantný prúd

Aby sme odpovedali na otázku, aký prúd sa nazýva konštantný, stačí si prečítať vyššie uvedenú všeobecnú definíciu elektrického prúdu a krátku definíciu jednosmerného prúdu. Jednosmerný prúd je teda usporiadaný pohyb elektrických častíc, počas ktorého tieto častice nemenia svoj smer a veľkosť prúdu sa nemení.

Tento jav možno opísať aj širšie na základe fyzikálnych procesov vyskytujúcich sa v tomto prípade. Určite si každý pamätá pojem „plus“ a „mínus“ zo školského kurzu fyziky, teda pojem pólov nabitých opačnými nábojmi. Aby ste pochopili proces toku nášho elektrického prúdu, môžete si predstaviť obyčajnú prstovú batériu a drôt, ktorý sa na jednom konci pripája ku kladnému pólu a iné - s negatívom (v praxi je to mimoriadne nežiaduce kvôli možnosti poškodenia zdroja energie a v prípade veľkých batérií dokonca popálenia a zranenie).

Takže akonáhle je druhý koniec drôtu uzavretý, teda pripojený k pólu, v obvode sa okamžite objaví pohyb elektrónov. Z negatívneho pólu, teda pólu, na ktorom je nadbytok elementárnych elektrických nábojov, budú tieto náboje prúdiť na kladný pól, kde je naopak deficit. Môžeme povedať, že tento pohyb je navrhnutý tak, aby vyvážil počet nábojov na oboch stranách. Kedy sa to staneelektróny sa prestanú pohybovať, to znamená, že sa batéria vybije.

Ako sa označuje prúd a Ohmov zákon

Ak vezmeme do úvahy príklad s batériou, opísaný vyššie, z hľadiska fyziky, potom sa v ňom objavia tri zložky - sila prúdu, napätie a odpor. Keď už hovoríme o tom, ako sa označuje jednosmerný prúd, myslí sa presne sila prúdu. Označuje sa písmenom I. Napätie je U a odpor je R.

Tieto tri charakteristiky tvorili základ najslávnejších v elektrotechnike a nenahraditeľné v takmer všetkých výpočtoch elektrických obvodov zákona, nazývaného Ohmov zákon, na počesť jeho vzniku. Mimochodom, odporové jednotky nesú rovnaký názov - Ohmy.

Tento zákon znie takto - sila prúdu I je priamo úmerná napätiu U a nepriamo úmerná odporu R: I = U / R.

Na meranie všetkých vyššie uvedených veličín existujú špeciálne prístroje. Pre prúd - ampérmeter, pre napätie - voltmeter, pre odpor - voltmeter. Môžete napríklad merať silu prúdu, ak zapojíte ampérmeter do série s prvkom, na ktorom musíme nájsť špecifikovanú charakteristiku. Existujú zariadenia, ktoré kombinujú všetky vyššie uvedené meracie prístroje - multimetre.

Napájacie zdroje

Na napájanie jedného alebo druhého zariadenia je potrebné použiť špeciálne prostriedky - zdroje jednosmerného prúdu. Tieto zariadenia, nazývané aj napájacie zdroje, sa nachádzajú takmer v každom elektronickom zariadení, od televízorov až po nabíjačky telefónov.

Takéto zdroje možno klasifikovať takto:

1. Galvanické články. Ide o každému známe nabíjateľné batérie, ktoré fungujú pomocou chemickej reakcie, ktorá prebieha vo vnútri batérie.
2. Generátory. Zariadenia, ktoré premieňajú mechanickú energiu na elektrickú energiu pomocou elektromagnetickej indukcie.
3. Usmerňovače. Najčastejšie používané zariadenia v spotrebnej elektronike. Premieňajú striedavý prúd zo zásuvky na jednosmerný prúd.

Túto klasifikáciu možno rozdeliť na ďalšie podkategórie, konkrétnejšie a univerzálnejšie. Výber napájacieho zdroja závisí od typu použitia prístroja, kde sa bude používať.