Какие существуют виды источников электрического тока?

Виды источников электрического тока

Источники питания выпускаются следующих типов.

Эти источники преобразуют механическую энергию в электрическую. Преобразование происходит в специальных устройствах, таких как генераторы. Основными генераторами являются турбогенераторы, где электродвигатель приводится в движение потоком газа или пара, и водородные генераторы, которые преобразуют энергию падающей воды в электричество. Механические преобразователи вырабатывают большую часть электроэнергии на планете.

Тепловые источники

Здесь тепловая энергия преобразуется в электричество. Электрический ток генерируется за счет разницы температур между двумя парами соприкасающихся металлов или полупроводников (термопары). В этом случае заряженные частицы перемещаются из нагретой области в холодную. Величина тока напрямую зависит от разницы температур. Чем больше разница температур, тем больше ток. Термопары на основе полупроводников можно использовать для создания источников питания, поскольку они обеспечивают в 1000 раз большую теплоотдачу, чем биметаллические термопары. Металлические термопары используются только для измерения температуры.

В настоящее время разрабатываются новые элементы, основанные на преобразовании тепла, выделяемого при спонтанном распаде радиоизотопов. Эти элементы называются радиоизотопными термоэлектрическими генераторами. В хорошо испытанном генераторе космического аппарата используется изотоп плутоний-238. Он обеспечивает мощность 470 Вт при напряжении 30 В. Период полураспада этого изотопа составляет 87,7 лет, что обеспечивает генератору очень долгий срок службы. Теплообменник с электричеством представляет собой биметаллическую термопару.

Световые источники

С развитием физики полупроводников во второй половине 20-го века появился новый источник энергии: солнечные батареи, в которых световая энергия преобразуется в электричество. Они используют свойства полупроводников для получения напряжения при воздействии светового потока. В частности, кремниевые полупроводники обладают таким эффектом. Однако выход этих клеток не превышает 15%. Солнечные батареи стали неотъемлемой частью космической промышленности и начинают использоваться в повседневной жизни. Цена на эти источники энергии постоянно снижается, но остается очень высокой: около 100 рублей за ватт электроэнергии.

Что такое источник тока

Чтобы поддерживать ток в электрических цепях долгое время необходимо удерживать стабильное значение электрического поля. Именно в этом заключается роль источников электрического тока.

Во всех источниках происходит работа по разделению отрицательно и положительно заряженных частиц. Частицы с зарядами разных знаков скапливаются у полюсов источника тока (“плюса” и “минуса”), которые обозначены специальными клеммами. Между полюсами возникает разность потенциалов и электрическое поле, которое после подключения источника проводниками к электрической цепи, порождает электрический ток.

Первый вариант работающей батареи сконструировал итальянский ученый Алессандро Вольта в 1798 г. А в 1859 г. французский физик Гастон Планте свинцово-кислотные клетки — ключевой элемент аккумулятора для автомобиля. Кстати, автомобиль появился только через 26 лет.

Таким образом, внутри источника тока совершается работа по разделению электрических зарядов, без использования силового действия электрического поля. Силы, совершающие работу по сортировке (разделению) зарядов, по определению называются сторонними силами. Перечислим некоторые примеры сторонних сил:

Механические силы

Простейший пример — это электрофорная машина, диски которой приводятся во вращение рукой. Современные генераторы электрического тока преобразуют механическую энергию вращения вала от двигателей внутреннего сгорания или от паровых и гидротурбин;

Рис. 1. Электрофорная машина:.

Тепловое воздействие

Такие источники называют термоэлементами. Примером может служить так называемая термопара, то есть когда берутся две проволоки из разных металлов, делаются два спая, один из которых нагревают, а другой охлаждают. В результате появляется напряжение. Величина напряжения таких источников мала, но в они используются в качестве термодатчиков. Геотермальные станции, работающие в местах, где имеются природные источники горячей воды, также относятся к этому виду источников. ;

Фотоэффект

Энергия фотонов света переходит в электрическую энергию, когда твердое тело обладает свойствами полупроводника. К таким веществам относятся, например, кремний, германий, арсенид галлия. Солнечные батареи, которые были в первую очередь разработаны для космических кораблей, сейчас используются повсеместно;

Химические реакции

Набор определенных химических веществ может вступать в реакции, в результате которых внутренняя энергия переходит в электрическую. Такие источники тока называются гальваническими элементами в честь итальянского ученого Луиджи Гальвани. Батарейки для современных гаджетов, телевизионных пультов, все это — гальванические элементы. Батарейки используются один раз, так как после окончания химического процесса электроды теряют способность к накоплению зарядов;

Рис. 2. Гальванический элемент:.

Аккумуляторы

Данные источники тока выделены в отдельный класс, хотя механизм получения электрической энергии у них тоже основан на химических реакциях. В этих источниках электроды не расходуются. После подзарядки от электрической сети, источники снова возобновляют механизм химического воспроизводства электрической энергии.

Рис. 3. Примеры аккумуляторов:.

Применение аккумуляторов

Применение аккумуляторов настолько широко, что даже сейчас, изучая данный урок, вы используете аккумуляторы. Они есть в наших телефонах, компьютерах, планшетах.

В большинстве видов транспорта также задействованы аккумуляторы. Двигатель машины не заведется, если аккумулятор под капотом будет разряжен. Аккумуляторы приводят в движение и строительную технику, и сельскохозяйственную, и даже самолеты. Современные электромобили в самой своей основе имеют мощный аккумулятор.

Аккумуляторы играют большую роль в аварийных ситуациях: они могут поддержать работу других электрических приборов достаточное время для устранения неполадок.

Механические источники

Электрофорная машина – один из механических источников тока (рис. 2), применяемых более столетия.

С помощью этого устройства механическая энергия вращающихся дисков преобразовывается в электрическую энергию. При этом, происходит разделение положительных и отрицательных зарядов.

Превращение энергии вращения (механической) в энергию электрического тока происходит в различных генераторах.

В конструкции любого из них присутствуют элементы, создающие магнитное поле в пространстве вокруг проводника.

Например, электрический генератор для велосипеда (рис. 3), включает в себя кольцевой магнит и проволочную обмотку, расположенную рядом с ним.

Во время движения велосипеда магнит, расположенный внутри, вращается. Изменяющееся магнитное поле заставляет двигаться электроны по обмотке. Если к ее выводам подключить лампочку, она загорится, так как по цепи потечет электрический ток.

Мускульной силы человека хватает, чтобы зажечь лампочку для карманного фонаря. Однако, ее недостаточно, чтобы вырабатывать больше электроэнергии. Например, чтобы нагреть утюг и одновременно с этим зажечь несколько бытовых ламп накаливания.

Поэтому, для бытовых нужд и нужд промышленности в электрическую энергию превращают энергию сгорающего топлива, а не энергию сокращения мускул.

На тепловых, атомных и гидроэлектростанциях установлены мощные генераторы. Они могут отдавать потребителям токи в тысячи Ампер. А масса некоторых достигает десятков тонн.

На таких электростанциях превращение энергии происходит в несколько этапов. Сначала энергия горящего топлива превращается во внутреннюю энергию горячей воды, а затем — в механическую и, в конечном итоге, в электрическую.

Существуют, так же, устройства, предназначенные для бытового использования. Например, небольшие генераторы, массой в несколько килограммов, оснащенные бензиновым мотором (рис. 4).

Они, так же, преобразуют внутреннюю энергию топлива в механическую энергию вращения вала двигателя, который соединяется с генератором. А затем энергия вращения с помощью генератора превращается в электрическую энергию.

Фотоэлектрические источники

Атомы некоторых веществ под действием видимого света способны терять электроны. Например, селен, кремний, оксиды цинка, меди, висмута. На основе этих и, некоторых других веществ создают источники, генерирующие электрический ток под действием (рис. 6) света.

Эти источники используют фотоэлектрический эффект (сокращенно — фотоэффект) (ссылка). В них энергия света преобразуется в электрическую.

Существует два вида фотоэффекта – внутренний, который используется в полупроводниках (ссылка) и внешний, используемый в вакуумных фотоэлементах на основе различных металлов.

Вакуумные фотоэлементы

В вакуумном фотоэлементе свет попадает на пластинку металла и выбивает электроны с ее поверхности. Такую пластинку называют катодом.

Выбитые электроны улавливаются другим электродом. Его называют анодом и обычно выполняют в виде металлической сетки.

Оба электрода находятся в стеклянном баллоне из которого удалили воздух. Дело в том, что молекулы воздуха могли бы помешать движению электронов, вылетевших из пластинки. Чтобы этого не происходило, воздух из баллона откачивают (рис. 7).

Таким образом, под воздействием света между катодом и анодом в вакууме возникает поток заряженных частиц. Они движутся направлено от катода к аноду. Значит, в фотоэлементе под действием света возникает электрический ток. Так световая энергия переходит в электрическую.

Солнечные батареи

Еще одним источником тока, в котором ток возникает за счет световой энергии, являются, так называемые, солнечные батареи. Их изготавливают из полупроводниковых пластин (рис. 8).

Падающий свет из полупроводника электроны не выбивает. А вызывает переход электронов в такое состояние, в котором у них появляется дополнительная энергия и они могут свободно передвигаться по полупроводнику, создавая электрический ток.

Аккумуляторы-вторичные химические источники тока

Практическая электротехника — Химич-кое действие тока Источники постоянного тока

Аккумуляторы — вторичные химические источники электрической энергии — обладают способностью накапливать (аккумулировать) химическую энергию под действием электрического тока и затем, по меренадобности, отдавать ее в виде электрической энергии во внешнюю цепь.

При правильной эксплуатации аккумуляторы выдерживают до 500и более циклов заряд — разряд. В буферном режиме, когда аккумуляторвключен параллельно с генератором постоянного тока и служит главным образом для сглаживания колебаний напряжения последнего, срокслужбы исчисляется годами.

В настоящее время широкое применение находят кислотные (свинцовые), щелочные (кадмиево-никелевые, железоникелевые, серебряно-цинковые) аккумуляторы.

В серебряно-цинковых аккумуляторах в качестве активных материалов участвуют серебро и окись цинка. Электролитом служит раствор едкого калия. Эти батареи в 6 раз легче и в 5 раз меньше по размерам, чем свинцово-кислотные того же заряда. Онииспользуются в ответственных электроустановках.

В свинцовых аккумуляторах в качестве активного вещества на положительном электроде служит двуокись свинца Рb0₂.на отрицательном электроде — губчатый металлический свинец Рb.Электролит — раствор серной кислоты H₂S0₄ плотностью 1,18…1,29 г/см3. При разряде свинцового аккумулятора происходит химический процесс, описываемый уравнением Pb0₂ + Pb + 2H₂S0₄ — 2PbS0₄ + 2Н₂0.                                         (3.3) При заряде процесс идет в обратном направлении.

В кадмиево-никелевых аккумуляторах активными веществами положительного электрода являются окислы никеля, смешанные для увеличения электропроводности с графитом, а отрицательного электрода — губчатый металлический кадмий в смеси с губчатым железом. Электролитом служит раствор едкого кали или едкого натра, иногда с добавлением едкого лития.

В железоникелевых аккумуляторах вместо кадмия использован мелкий порошок железа, поэтому их стоимость значительно ниже. Недостаток железоникелевых аккумуляторов — значительный саморазряд.

В обозначении аккумуляторов первое число показывает, сколько аккумуляторных банок в батарее, последнее — каков электрический заряд* батареи в ампер-часах или кулонах: 1 А • ч = 3,6 кКл. Буквы в маркировке кислотных аккумуляторов означают: С — стационарный для продолжительных режимов разряда, СК- стационарный для Кратких и продолжительных режимов разряда с усиленными соединительными полосами, СЭ — стационарный в эбонитовом баке, СЗ — закрытого исполнения, СТ — стартерный для автомобилей и других машин, МТ — мотоциклетный, А — авиационный, РА — радиоанодный, РН — радионакальный и т. д.

В щелочных аккумуляторах буквы в маркировке означают: КН — кадмиево-никелевый, ЖН — железоникелевый, ТЖН — тяжелый железоникелевый и т.д.

Основной характеристикой аккумуляторов является их электрический заряд измеряемый в ампер-часах. Его вычисляют как произведение силы тока при разряде на продолжительность этого режима. Так, если электрический заряд равен 100 Ач, то при силе тока 10 А обеспечивается работа токоприемника в течение 10 ч, при силе тока 5 А — в течение 20 ч и т. д. Электрический заряд зависит от конструкции аккумулятора, от качества его зарядки, а также от силы разрядного тока.

Для питания транзисторных приборов промышленность выпускает миниатюрные-герметичные кадмиево-никелевые аккумуляторы серии Д, ЦНК, КНГ с электрическим зарядом от 0,06 до 1,5 Ач, рассчитанные более чем на 100 циклов разряд — заряд.

* Термин «электрическая емкость» устарел.

< Предыдущая		Следующая >

Похожие материалы:
Химические источники тока. Гальванические элементы Постоянный ток в электролитах. Электролиз. Гальванотехника

Источник электрического тока

Самым простым и общеизвестным источником электрического тока является аккумулятор, в уменьшенном виде аккумуляторная или простая батарейка. Это источники постоянного тока. У этих источников есть плюса.

Есть положительный полюс, который обозначается знаком плюс (+). И отрицательный полюс который обозначается знаком минус (-).

Если полюса соединить с потребителем электрического тока, например лампочкой с помощью проводника (проводов), то  электрический ток начнет движение в определенном направлении (под действием электрического поля) и лампочка загорится.

Ток течет от плюса к минусу, хотя обычно принято говорить что наоборот

Но, на начальном этапе это не столь важно

Какие бывают источники электрического тока, выделим три основных:

1. Гальванический источник – батарейка или аккумулятор.
2. Термический источник или термоэлемент, в таком элементе электрический ток появляется при повышении температуры.
3. Фотоэлемент – электричество появляется при воздействии излучения.

Гальванический элемент

Выше я привел обозначение гальванического элемента на схеме. Гальванический элемент это такое устройство, в котором происходят химические реакции. При этих реакциях выделяется энергия, которая превращается в электрическую энергию.

Гальваническими элементами можно считать батарейку и аккумулятор. Суть этих элементов такова.

Есть два металлических элемента, один из них анод (например, цинк) и катод (например, медь). Эти элементы помещены в определенную среду (электролит). Причем не важен форм-фактор этих элементов. Это может быть цинковая пластина и угольный стрежень, или две пластины, не суть.

Изображение из Википедии https://ru.wikipedia.org/

Катод и анод имеют разные заряды, положительный и отрицательный. В результате разных зарядов в электролите начинается движение электронов, то есть появляется электрическое поле, благодаря которому образуется электрический ток.

Со временем происходящие в гальваническом элементе реакции ослабевают, и поэтому приходится покупать новую батарейку или заряжать автомобильный (например) аккумулятор.

Остальные элементы (источники) в данной статье я не рассматриваю. Надеюсь что в целом все понятно. Перейдем к проводнику.

Проводник электрического тока

Проводник это неотъемлемая часть электрической цепи. Он служит для передачи электрического тока от источника к потребителю (приемнику).

Как вы уже знаете проводник обычно это металл. Провода электрического тока в наших квартирах это, обычно, медные или алюминиевые проводники. Как же происходит движение электричества в металле?

Металлы в твердом состоянии имеют кристаллическую решетку. В этой решетке расположены положительно заряженные ионы, а между ними движутся отрицательно заряженные электроны. Отрицательный заряд электронов (всех) равен положительному заряду электронов (всех). Поэтому в своем обычном состоянии провода не баются током.

Кристаллическая решетка металла

Электроны в металле, как и во многих других средах, движутся беспорядочно. Но если мы соединяем источник и потребитель с помощью провода, то от источника на металл начинает действовать электрическое поле и электроны начинают двигаться быстрее и в определенном направлении.

Некоторое беспорядочное движение электронов присутствует,  но это движение можно сравнить с перемещением частиц воздуха в автомобиле, который едет с большой скоростью.

При этом электрический ток происходит по всему проводу (проводнику) который подключен к источнику электрического тока.

Потребитель электрического тока

Приемник или потребитель электрического тока это то, что потребляет ток для какой-либо работы.

Например, лампочка потребляет электрический ток для освещения, обогреватель для повышения окружающей температуры, электрооборудование для выполнения различной работы.

Без потребителя в цепи произойдет замыкание, о нем я расскажу в следующих материалах настоящего самоучителя электрика.

На потребителях не будем останавливаться подробно, тут все в целом должно быть понятно – все то, что для выполнения своей работы нуждается в электрическом токе, можно называть потребителем.

Современный чайник является хорошим примером потребителя электрического тока.

Замыкатель электрической цепи

Замыкателем электрического тока выступает любое устройство, которое замыкает и размыкает электрическую цепь.

Что бы загорелась лампочка нужно щелкнуть выключателем. Что бы чайник начал нагревать воду воду нужно щелкнуть выключателем. Все это замыкатели электрической цепи.

Источник эдс. идеальный и реальный источники

Электричество давно известно как источник энергии, поскольку сама природа производит его в больших количествах. Типичными примерами являются молния и электрические коньки. Несмотря на такую близость к человеку, использование этой энергии стало возможным только в середине 17 века. Мэр Магдебурга Отто фон Герике создал машину, которая позволяла генерировать статические заряды. В середине 18 века голландский ученый Питер фон Мушенбрук создал первый в мире электрический конденсатор, названный Лейденской бутылкой, в университете, где он работал.

Эра настоящих открытий в области электричества, вероятно, началась с работ Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта, которые изучали образование токов в мышцах и в так называемых гальванических элементах, соответственно. Дальнейшие исследования открыли нам глаза на взаимосвязь между электричеством и магнетизмом и на различные очень полезные явления (например, электромагнитную индукцию). Без них невозможно было бы представить нашу сегодняшнюю жизнь.

Однако мы не занимаемся магнитными явлениями, а сосредоточимся исключительно на электрических. Давайте теперь рассмотрим, как вырабатывается электричество в гальванической батарее и что она собой представляет.

Каждая маркировка источника питания определяет принцип его работы. В обычных условиях энергия вырабатывается в результате взаимодействия компонентов.

• Механический тип. В результате взаимодействия деталей механизма, возникает трение. Благодаря такому явлению, возникает статическое электричество, преобразуемое в ток.
• Механические конструкции работают посредством образования последовательно движущихся заряженных частиц. Явление возникает благодаря взаимодействию химического элемента с электролитом. Заряженные частицы покидают структуру кристаллической решётки металла, входя в состав проводящей жидкости.
• Солнечные батареи (световые источники) работают за счет выбивания заряженных частиц из диэлектрической (кремниевой) основы под воздействием светового потока. Благодаря этому возникает постоянное напряжение.
• Тепловые. Как правило, это 2 последовательно соединенных металлических основания. Одна часть нагревается, а вторая остается охлажденной. При изменении температурного режима возникает разница температур, в результате чего происходит движение заряженных частиц.

Важно! Изменения в структуре вещества могут иметь необратимые последствия, и это происходит при работе устройства

Определение и принцип работы источников тока

Принцип работы источников тока основан на использовании различных электрических компонентов и технологий. Существует несколько видов источников тока, включая аккумуляторы, генераторы постоянного и переменного тока, солнечные панели и т.д.

Аккумуляторы являются одним из наиболее распространенных видов источников тока. Они хранят электрическую энергию в химической форме и постепенно выделяют ее в виде постоянного тока при подключении к электрической цепи. Аккумуляторы используются в широком спектре устройств, включая автомобильные аккумуляторы, портативные электронные устройства и системы резервного питания.

Генераторы постоянного тока создают постоянный ток с помощью электромагнитной индукции. Они работают на основе закона Фарадея, который гласит, что изменение магнитного поля, пропущенного через проводник, вызывает электрическую энергию. Генераторы постоянного тока используются в различных областях, включая электростанции, промышленные системы и альтернативные источники энергии.

Солнечные панели, или фотоэлектрические модули, преобразуют солнечную энергию в электрическую энергию с помощью фотоэффекта. Это основано на способности полупроводниковых материалов генерировать электрический ток при поглощении фотонов света. Солнечные панели широко используются в солнечных электростанциях и для питания отдельных устройств.

Принцип работы источников тока может быть разным, но их цель одна — обеспечить постоянный и надежный электрический ток для различных устройств. Правильный выбор источника тока является важным аспектом проектирования и эксплуатации электрических систем и оборудования.

Советы по эксплуатации аккумуляторов

А теперь самые простые советы, которые помогут прослужить вашим аккумуляторам максимально долго.

• Берегите элементы питания от огня и воды – оба фактора чреваты выходом из строя.
• Чрезмерное охлаждение и нагревание, а также резкая смена температур тоже губительны.
• Применяйте соответствующий вашему аккумулятору тип зарядки, коих есть аж 4 штуки.
• Первый – это медленный заряд низким постоянным током. Происходит он в течение довольно длительного времени – до 18 часов. Такой метод подходит почти для всех аккумуляторов и является самым безопасным.
• Второй – быстрый заряд. Происходит в течение 3-5 часов при постоянном токе в 1/3С.
• Третий – дельта V заряд (ускоренный) — начальные ток равен номинальной емкости элемента, напряжение постоянно меняется. Заряд происходит за 1-1,5 часа. При этом возможен перегрев и разрушение устройства.
• Четвертый тип называется реверсивным. При нем длинные импульсы заряда сменяются короткими импульсами разряда. Такой метод наиболее полезен для аккумуляторов с «эффектом памяти».

На этом закончим наш обзор. Мы разобрали электрохимические источники тока и получили простейшее представление об их работе. Если вы хотите изучить тему глубже, то уже не обойтись без учебных пособий и видео, которые можно легко отыскать в сети.

Виды источников

Существует несколько типов источников питания, каждый из которых имеет свои основные показатели, характеристики и функции, как показано в следующей таблице.

Вид источника	Характеристики источника тока
Механический	Специальное устройство (генератор) обеспечивает трансформацию механической энергии в электрическую. В настоящее время большое количество тока производится именно с помощью механических источников.
Тепловой	В основу работы агрегатов заложен принцип переработки тепловой энергии в электрическую. Такое преобразование происходит благодаря разности температур контактирующих между собой полупроводников. В настоящее время разработаны источники тока, тепловая энергия в которых вырабатывается благодаря распаду радиоактивных элементов.
Химический	Химические варианты можно разделить на три группы: гальванические, кумулятивные и термические.

Гальванические батареи работают за счет взаимодействия двух различных металлов, помещенных в электролит.

-Батареи — это устройства, которые можно заряжать и разряжать несколько раз. Существуют различные типы аккумуляторных батарей с разными типами элементов.

Важно: Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, определяемые принципом использования и начальной эффективностью производимой энергии

Механические источники

Механические агрегаты являются самыми простыми по принципу использования и компоновке. Характеристики этих генераторов очень легко понять. Специальные агрегаты вырабатывают энергию, которая впоследствии преобразуется в электричество. Эти устройства используются на тепловых и гидроэлектростанциях.

Тепловые источники

Термическая версия предлагает уникальный принцип работы. Энергия выделяется при образовании термопары. Это означает, что на конце проводника создается расчетная разность температур, и элементы взаимодействуют, создавая электрическое поле.

Обратите внимание! Излучающие термопары используются в космической промышленности. Их эффективность обусловлена длительным сроком службы и эффективным производством электроэнергии

Этот перенос заряженных частиц из горячей части проводника в холодную создает электрический ток. Чем больше разница температур, тем выше выходная мощность. На практике термопары часто являются частью измерительных приборов.

Световые источники

Легкие приборы считаются наиболее экологичными, эффективными и относительно недорогими. Специальные полупроводниковые подложки поглощают частицы света, создавая специфическую тенденцию при этом взаимодействии.

В то же время эффективность фотоэлектрических панелей составляет всего 15%. Этот тип панелей имеет широкий спектр применения — от бытовой электроники до инновационных разработок в космической отрасли.

Важно: Из-за их высокой стоимости вместо литиевых батарей в настоящее время используются источники света. Многие промышленные установки требуют значительного переоборудования источников света, но окончательная экономия достигается на начальных этапах эксплуатации

Регулируемые источники

Регулируемый источник состоит из следующих элементов

• понижающий трансформатор;
• выпрямитель;
• сглаживающий фильтр (устраняет пульсации);
• стабилизатор постоянного напряжения.

Регуляторы постоянного напряжения — это интегральные схемы, которые поддерживают выходное напряжение на одном уровне независимо от изменения входного напряжения.

колебания, вызванные изменениями напряжения сети, тока нагрузки или изменениями температуры. Агрегаты с такими стабилизаторами называются регулируемыми.

Сегодня широко распространены импульсные источники питания, которые состоят из следующих компонентов

• входной выпрямитель;
• инвертор;
• понижающий высокочастотный трансформатор;
• выходной выпрямитель.

Инвертор преобразует предварительно выпрямленный ток в переменный, но на значительно более высокой частоте (до 10-15 кГц). На этой частоте размеры трансформатора и потери значительно уменьшаются. Инвертор состоит из базового транзистора, управляемого микросхемой.

Тот же принцип применяется к сварочным инверторам, что объясняет их компактную форму.

Существуют различные стабилизированные интегральные схемы с разными характеристиками. Например, LM317 имеет номинальный ток до 1,5 А и регулирует выходное напряжение. Более мощным контроллером является LM350.

Превращение механической энергии в электрическую

Чтобы разделить заряженные частицы в приборе, который станет источником тока, нужно совершить какую-то работу. В ходе этой работы происходит превращение какой-то энергии в электрическую энергию.

Но энергия не может возникнуть из ниоткуда. Значит, и сам источник тока требует какой-то энергии.

Например, на гидроэлектростанции происходит превращение механической энергии течения воды в электроэнергию (рисунок 3).

Рисунок 3. Преобразование механической энергии течения воды в электрическую

Строится плотина и водохранилище. Вода из него под действием силы тяжести течет вниз. Тем самым она вращает гидротурбину. К гидротурбине подсоединено такое устройство, как электрогенератор (о нем подробнее в конце урока). От него уже и выходит электрическая энергия. Ток течет по проводам и поступает к нам домой.

Рассмотрим еще один пример, в котором механическая энергия превращается в электрическую.

Так происходит в устройстве, которое называется электрофорной машиной (рисунок 4).

Она состоит из двух пластмассовых дисков 1. Между ними есть небольшое расстояние. Вращая ручку, находящуюся на задней поверхности машины, мы приведем в движение два диска. Они будут вращаться в разные стороны.

Рисунок 4. Электрофорная машина

В результате, они электризуются благодаря трению о ту небольшую воздушную прослойку между ними. Заряды же накапливаются в лейденских банках 2. Оттуда они передаются на кондукторы 3. 

В итоге, на одном кондукторе образуется положительный заряд, а на другом — отрицательный. В какой-то момент при их сближении появляется кратковременный ток в виде электрического разряда, который выглядит как маленькая молния.

Так механическая энергия вращения ручки машины перешла в электрическую.

{"questions":,"answer":}}}]}

Отличие реального источника от идеального

Известно, мощность источника питания электрической цепи ограничена. В результате увеличение нагрузки вызывает изменение параметров. Общеизвестны скачки напряжения гаражных кооперативов, дач, прочих специфичных объектов. Подстанция выделяет ограниченный ресурс, потребление бывает немаленьким. В первую очередь, подразумеваются нагревательные приборы (воды), сварочные аппараты.

Таким образом, розетка выступает источником напряжения. Вольтаж сильно зависит от поведения потребителей. Замечено, утренние часы подстанции перегружают, соответствующим образом учитывается областями при тарификации. Что касается идеальных источников, подразумевается, параметры постоянные. До некоторых пор встретить подобное оборудование представлялось невозможным, современные технологии рамки ограничений сильно расширили.

Инвертор сварочный

Сварочный инвертор IWM 220 сохраняет работоспособность в диапазоне питающих напряжений 180 – 250 вольт, выдавая постоянное действующее значение тока на зажимы. Электронные блоки питания достигают столь высоких показателей путем гибкого регулирования режимов работы. Брать инверторы, принцип действия основан на выпрямлении, фильтрации напряжения 220 вольт, последующей нарезкой пачками импульсов

Варьированием скважности посылок, длиной достигается изменение тока

Измерительный датчик Холла влияет, напрямую или опосредованно, на напряжение смещения силового ключа. Возможны другие, процессорные, схемы управления выходными параметрами приборов. В последнем случае заботы забирает процессор, несущий соответствующую программу, заложенную в память цифровым кодом.

Для сварки используются переменный и постоянный токи, для черных и цветных металлов

Важно понимать: источник способен поддерживать любой закон изменения параметров. Это признаётся отличительной особенностью, предназначением

Обеспечивает правильное функционирование потребителей.