Växelström

Växelström är en typ av ström vars flödesriktning ändras kontinuerligt. Det blir möjligt på grund av förekomsten av potentiell skillnad, att lyda lagen. I vardaglig förståelse liknar formen av växelström en sinusvåg. Konstanten kan variera i amplitud, riktningen är densamma. Annars får vi växelström. Behandlingen av radiotekniker ligger mittemot skolan. Eleverna får höra - en konstant ström av en amplitud.

Skapande växelström

Hur växelström bildasVisad: Elektriska och magnetiska fält är anslutna. Nuvarande blir en följd av interaktionen. Moderna generatorer arbetar genom att ändra magneten av det magnetiska flödet genom det område som omfattas av kopparledets kontur. Explorer kan vara vilken som helst. Koppar är valt utifrån kriterierna för maximal lämplighet till lägsta kostnad.

Statisk laddning bildas övervägande av friktion( inte det enda sättet), växelström uppstår som ett resultat av processer som är osynliga för ögat. Värdet är proportionellt mot förändringshastigheten för magnetflödet genom det område som omfattas av konturen.

instagram viewer

Historien om upptäckten av växelström

För första gången började växelströmmar uppmärksamma det kommersiella värdet efter födelsen av uppfinningar som skapades av Nikola Tesla. Den materiella konflikten med Edison markerade det starka avtrycket av båda ödet. När en amerikansk entreprenör tog tillbaka löften till Nikola Tesla, förlorade han mycket vinst. Den framstående forskaren tyckte inte om fri omsättning, en serb uppfann en AC-motor av industriell typ( uppfinningen gjordes mycket tidigare).Företag som används uteslutande permanent. Edison främjade denna uppfattning.

Tesla visade för första gången: Genom att använda växelspänning kan mycket bättre resultat uppnås. Speciellt när energi måste överföras över långa avstånd. Användningen av transformatorer gör det enkelt att öka spänningen, vilket dramatiskt minskar förlusterna vid aktiv resistans. Mottagna sidparametrar återgår till originalet igen. Inte dåligt spara på trådens tjocklek.

Idag visas det: överföringen av likström är mer ekonomisk. Tesla förändrade historiens gång. Tänk på en forskare DC-omvandlare, världen skulle se annorlunda ut.

I början av aktiv användning av växelström sätta Nikola Tesla, skapa en tvåfasig motor. Experiment på överföring av energi över stora avstånd ställde fakta på sina platser: det är olägt att överföra produktion till Niagara Falls-området, det är mycket lättare att lägga en linje till destinationen.

Skolversion av behandling av växelström och likström

Växelströmmen visar ett antal egenskaper som skiljer fenomenet från likströmmen. Först vänder vi oss till historien om fenomenets upptäckt. Förfädernas växelström i mänsklighetens vardag betraktas som Otto von Gerike. Den första som märker: avgifter av naturliga två tecken. Strömmen kan strömma i en annan riktning. När det gäller Tesla var ingenjören mer intresserad av den praktiska delen, författarens föreläsningar nämner två experimenter av brittiskt ursprung:

1. William Spottyswood är berövad av sidan på den ryskspråkiga Wikipedia, den nationella delen är tyst om arbete med växelström. Liksom Georg Omu, en vetenskapsman - en begåvad matematiker, är det fortfarande beklagligt att det är svårt att ta reda på exakt vad vetenskapsmannen gjorde.
2. James Edward Henry Gordon är mycket närmare den praktiska delen av att använda el. Han experimenterade mycket med generatorer, utvecklat en enhet med egen konstruktion med en kapacitet på 350 kW.Han betalade mycket uppmärksamhet åt belysning, energiförsörjning av växter och fabriker.

Det antas att de första alternatorerna skapades under 30-talet av XIX-talet. Michael Faraday undersökte experimentellt magnetfält. Experimenten orsakade svartsjuka av Sir Humphry Davy, som kritiserade studenten för plagiering. Det är svårt för ättlingar att ta reda på rättigheten, faktum kvarstår: växelströmmen existerade i ett halvt århundrade som inte hävdades. Under första hälften av 1800-talet uppfanns en elmotor( författad av Michael Faraday).Arbetad med likström.

Nikola Tesla gissade först att implementera Aragos teori om ett roterande magnetfält. Det tog två faser av växelström( 90 graders skift).I passerar noterade Tesla: mer komplexa konfigurationer är möjliga( texten i patentet).Senare försökte uppfinnaren av trefasmotorn Dolivo-Dobrovolsky förgäves att patentera ett friskt sinns hjärnbarn.

Under en längre tid var växelström kvarstående. Edison motstod införandet av fenomen i vardagen. Industriisten var rädd för stora ekonomiska förluster.

Nikola Tesla studerade elmaskiner

Varför växelström används oftare än konstant

Forskare har nyligen visat sig: det är mer lönsamt att överföra likström. Linjestrålningstab reduceras. Nikola Tesla vände historiens tid, sanning triumferade.

Nikola Tesla: Säkerhets- och effektivitetsproblem

Nikola Tesla besökte ett konkurrerande företag från Edison, som främjar ett nytt fenomen. Jag blev bortburen, ofta satt upp experiment på mig själv. Till skillnad från Sir Humphry Davy, som förkortade sitt liv genom att andas in i olika gaser, uppnådde Tesla stor framgång: han hade erövrat milstolpen i 86 år. Forskaren upptäckte att förändringen av strömflödet vid en hastighet högre än 700 gånger per sekund gör processen säker för människor.

Under föreläsningarna tog Tesla en glödlampa med en platinfilament med händerna, visade att enheten glödde och passerade högfrekventa strömmar genom sin egen kropp. Han hävdade: fenomenet är ofarligt, även fördelar hälsa. Strömmen som strömmar över ytan av huden rensar samtidigt. Tesla sa att experimenterna från tidigare dagar( se ovan) saknade överraskande fenomen av de anledda orsakerna:

• Ofullständiga mekaniska generatorer. Det roterande fältet användes i bokstavlig mening: rotorn löstes med hjälp av motorn. En sådan princip är maktlös att utfärda högfrekventa strömmar. Idag är det problematiskt, trots den nuvarande tekniska utvecklingen.
• I det enklaste fallet användes manuella brytare. Det finns inget att prata om högfrekvenser.

Tesla själv använde fenomenet laddning och urladdning av en kondensator. Vi innebär RC-kedja. Att laddas på en viss nivå börjar kondensatorn att tömma genom motståndet. Parametrarna för elementen bestämmer hastigheten på processen som går enligt den exponentiella lagen. Tesla berövas möjligheten att använda halvledarsystemets kontrollkretsar. Termioniska dioder var kända. Vi vågar föreslå att Tesla skulle kunna använda produkter, imitera zener dioder, som arbetar med reversibel uppdelning.

Men säkerhetsfrågor saknar en hedervärd första plats. Frekvensen på 60 Hz( allmänt accepterad av USA) föreslogs av Nikola Tesla, som optimal för driften av motorer med egen konstruktion. Mycket annorlunda än det säkra utbudet. Lättare att designa generatorn. AC i båda sinnenna vinner över DC.

Över luften

Fortsätt misslyckade tvister angående radioens upptäckare. Vågens passage genom etern upptäcktes av Hertz, som beskriver rörelsens lagar och visar en optisk affinitet. Idag är det känt: ett variabelt fältfruarutrymme. Fenomenet Popov( 1895) använde, sänder det första jordmeddelandet "Heinrich Hertz".

Vi ser att pundits är vänliga med varandra. Hur mycket respekt visas av det första meddelandet. Datumet är fortfarande kontroversiellt, varje stat vill tilldela mästerskapet obestridda. Växelström skapar ett fält som förökas genom etern.

Idag är sändningsområden, fönster, atmosfärens väggar, olika medier( vatten, gaser) välkända. En viktig plats ges till frekvensen. Det är uppbyggt att varje signal kan representeras som en summa av elementära oscillationer av sinusoider( enligt Fourier-teoremerna).Spektralanalys fungerar med de enklaste övertonerna. Den totala effekten anses vara resultatet av de elementära komponenterna. Godtycklig signal sönderdelas av Fourier-transformen.

Atmosfäriska fönster definieras på samma sätt. Vi kommer att se frekvenserna som passerar genom tjockleken på det goda och det dåliga. Den senare visar sig inte alltid vara en negativ effekt. Mikrovågsugnar använder 2,4 GHz frekvenser, stötdämpad av vattenånga. För kommunikation är vågorna värdelösa, men de är goda kulinariska förmågor!

Nybörjare är oroade över frågan om vågutbredning genom luften. Vi kommer att diskutera mer detaljerad gåtan som olöstade av forskare idag.

Dipole antenn Hertz

Hertz-vibrator, eter, elektromagnetisk våg

Relationen mellan elektriska magnetfält visades först 1821 av Michael Faraday. Lite senare visade: kondensatorn är lämplig för att skapa svängningar. Det kan inte sägas att sambandet mellan de två händelserna omedelbart är känt. Felix Savary tömde Leydenburken genom en kväv, vars kärna var en stålnål.

Det är inte säkert säkert vad astronomen sökte, resultatet var nyfiken. Ibland magnetiserades nålen i en riktning, ibland motsatt. Generator nuvarande singeltecken. Vetenskapsmannen avslutade korrekt: en dämpad oscillatorisk process. Inte riktigt att veta induktiva, kapacitiva reaktanser.

Processteori lades ner senare. Experimenten upprepades av Joseph Henry, William Thompson, som bestämde resonansfrekvensen: var processen varade maximalt. Fenomenet fick kvantitativt att beskriva beroendet av kretsens egenskaper på komponenterna( induktans och kapacitans).I 1861 avledde Maxwell de berömda ekvationerna, en konsekvens är särskilt viktig: "Ett växlande elfält genererar ett magnetfält och vice versa."

En våg uppstår, induktionsvektorerna är ömsesidigt vinkelräta. Spatially upprepa formen av den spridda processen. Vågor surfar på luften. Fenomenet som användes Heinrich Hertz, vridde kondensatorplattorna i rymden, planet blev emittrar. Popov gissade att lägga informationen i den elektromagnetiska vågen( modulera) som används överallt idag. Och på luften och inom halvledartekniken.

Om växelström används

Växelström ligger under principen för driften av de flesta enheter som är kända idag. Det är lättare att säga var konstant tillämpas, läsarna kommer att sluta:

1. Likström används i batterier. Variabel genererar rörelse - kan inte lagras med moderna enheter. Då omvandlas elen till önskad form.
2. DC-motorer med högre effektivitetskollektor. Av denna anledning är det fördelaktigt att tillämpa dessa sorter.
3. Med hjälp av likströmsmagnets handling. Till exempel, intercoms.
4. Konstant spänning applicerad av elektronik. Strömförbrukningen varierar inom vissa gränser. Branschen kallas permanent.
5. Konstant spänning tillämpas av kinescopes för att skapa potential, öka katodutsläpp. Fall kallas analoger av strömförsörjning för halvledarteknik, men ibland är skillnaden signifikant.

I andra fall visar växelström en betydande fördel. Transformatorer - en integrerad del av tekniken.Även vid svetsning dominerar likström inte alltid, men det finns en inverterare i någon modern utrustning av denna typ. Så mycket enklare och bekvämare att få anständiga tekniska specifikationer.

Även historiskt blev de första statiska laddningarna mottagna. Minns ull och bärnsten, som Thales of Miletus arbetade med.