Пульсирующий ток: что это такое, ток давления, применение

Примеры пульсирующих электротоков

И электрический ток, и напряжение могут изменяться. Особенность пульсирующего электрического тока состоит в том, что изменения всегда происходят в одной полярности, поэтому все виды переменного электрического тока, будь то прямоугольный, синусоидальный или пилообразный, не являются пульсирующими. В 2003 году с целью упорядочения терминологии было принято решение называть пульсирующий электрический ток, не меняющий своего направления, направленным пульсирующим электрическим током. Поэтому постоянный электрический ток, прерывающийся через определенные и одинаковые промежутки времени, также называют пульсирующим.

Из вышеизложенного следует, что пульсирующий электрический ток можно рассматривать как сумму постоянного и переменного электрических токов. В этом случае они являются составными или составными электрическими токами. Но на самом деле нет отдельных токов, протекающих под нагрузкой постоянного и переменного тока. Через него протекает единый электрический ток, изменяя его значение. Поскольку переменные токи (в частности) бывают синусоидальными и прямоугольными, то и пульсирующие электрические токи можно определить как синусоидальные и прямоугольные.

При желании можно отделить его составляющие от пульсирующего электрического тока, пропуская переменный электрический ток через конденсатор, а постоянный через дроссель.

Схема разделения переменной и постоянной составляющих пульсирующего электрического тока

Пульсирующий электрический ток может создаваться генераторами, выпрямителями переменного электрического тока и корректирующими цепями.

График пульсирующего электрического тока, полученный сложением постоянного и переменного электрических токов

По ступеням компрессии энергии

В любом генераторе импульсов присутствуют следующие элементы: аккумуляторы энергии, электрические выключатели (устройства для включения или отключения тока), устройства для преобразования тока или напряжения, линии для передачи импульсов и, наконец, нагрузка.

Изначально электрическую энергию заказывают в конданцерах. По сравнению с обычными аккумуляторами конденсаторы способны отдавать ее гораздо быстрее, но проигрывают по плотности запасаемой энергии: в лучшем случае она не превышает 100 кДж/м3. Чтобы быстро «выдать» энергию в несколько мегаджоулей, необходимо иметь довольно сложно устроенный конденсатор объемом в кубические метры. Крупнейшие современные генераторы импульсов представляют собой установки общегосударственного уровня, а их создание требует интеллектуальных и материальных ресурсов государственного масштаба.

Для получения высокого напряжения используются различные методы. Можно, например, взять n конденсаторов и зарядить каждый из них до относительно низкого напряжения. А затем с помощью специальных выключателей включить последовательно друг с другом все конденсаторы. В результате напряжение также увеличилось в n раз. Так работают генераторы Маркса. Другой возможностью является использование импульсных трансформаторов.

Коммутатор – это уключать, а точнее, включатель (в импульсной энергетике часто используются принципиально разные устройства для замыкания и размыкания электрической цепи). В обычном выключателе просто замыкаем металлические контакты. Однако можно обеспечить в лучшем случае микросекундное время переключения. Механически сдвинуть массивные сильноточные электроды за наносекунды невозможно. Поэтому в мощных выключателях используется разряд между неподвижными электродами. Сегодня разрабатываются разрядники, способные надежно коммутировать мегавольтные напряжения и мегаамперные токи.

Два аккумулятора энергии, соединенные друг с другом посредством переключателя и преобразователя, называются ступенью сжатия электромагнитной энергии. На каждом шаге сжатия длительность электрического импульса уменьшается, а его мощность увеличивается. Разные стадии сжатия энергии в генераторе импульсов могут работать на разных физических принципах. Например, можно разрядить батарею конденсаторов, «разогнуть» ток в цепи с определенной индуктивностью, а затем быстро разорвать эту цепь. В соответствии с законом электромагнитной индукции в месте разрыва возникает импульс высокого напряжения.

Как тепер доставить сформированный импуск к приложению – нагрузке? При сверхвысокой мощности это превращается в проблему. Обычные провода не годятся – при малой прочности они становятся источником электромагнитного излучения, потерь энергии и сильных помех. Для передачи мощных импульсов используются линии передачи закрытого типа. Линии должны без пробоя выдерживать импульсные напряжения до нескольких мегавольт, чтобы понять, как они устроены, можно представить увеличенный в сто раз в сечении коаксиальный телевизионный кабель.

При транспортировке короткого электрического импульса важно сохранить как его энергию, так и форму. Поэтому среда, изолирующая линию, с одной стороны, должна быть электростойкой, а с другой — не иметь большой дисперсии, т.е е в зависимости от скорости электромагнитных волн от их частоты. Жидкие диэлектрики, например трансформаторное масло, имеют небольшую дисперсию в наносекундном диапазоне времени.

Минимальной дисперсией среды с малой плотностью — газ и вакуум. Однако газ является хорошим изолятором только при высоком давлении. А вакуум обладает отличными изоляционными свойствами. Кроме того, использование вакуума в установках большого объема безопаснее и часто технически проще. Поэтому линии передачи с вакуумной изоляцией получили широкое применение в импульсной энергетике.

Однако даже у вакуума есть предел электрической прочности! Закончен в середине 1960-х гг опыты по пробою вакуумных зазоров ясно показали, что существенную роль в этом явлении играют свойства электродов, ограничивающих зазоры. Однако механизм электрического пробоя вакуума долгое время оставался загадкой. Но об этом чуть позже.

Рожденные микровзрывом

Случается к вторичному объекту, опединившемуся второму слову в названии «сильноточная электроника», — электрону. Сразу же после создания первых мощных генераторов импульсов были предприняты попытки использовать сильноточные высоковольтные импульсы для получения электронных пучков.

Сформировать такой пучок легко. Достаточно подать высоковольтный импульс на вакуумный промежуток между двумя электродами, один из которых (катод) испускает электроны, чтобы получить поток ускоренных электронов с кинетической энергией, соответствующей приложенному напряжению на аноде. Однако нетривиальной задачей было создание эффективных источников электронов — сильноточных эмиттеров. Ни один из известных видов электронной эмиссии, а их очень много, не обеспечивал той величины тока, которую могли бы выдавать генераторы импульсов — на 4-5 порядков больше!

Способ получения мощных электронных пучков подсказала сама природа, и где разработчики генераторов импульсов боролись с серьезной проблемой — пробоем вакуумной изоляции. Этот метод появился после того, как в середине 1960-х гг группа пользователей на английском языке Г. А. Месяца в униклыкных экспермитах однозначно доказал механизм электрического пробоя в вакууме. Обнаруженный новый случай возникновения электронов, получивший назмений взрывной эмиссии, был официально зарегистрирован в 1976 году как научное открытие.

Суть явления взрывной эмиссии заключается в том, что под действием сильного электрического поля, создаваемого вблизи поверхности металла в вакууме, за наносекундные времена происходит термовзрывное разрушение микроскопических неоднородностей металла. В результате микровзрывов образуется плотная плазма, из которой под действием поля извлекаются электроны. Плазма – самый совершенный излучатель природы. Плотность тока электронов взрывной эмиссии может быть чрезвычайно высокой.

Взрывоэмиссионные катоды позволяли генерировать электронные пучки с недостижимой ранее силой тока, полностью соответствующей возможностям генераторов импульсов. На базе генераторов с такими катодами созданы мощные импульсные лазеры, рентгеновские трубки, ускорители заряженных частиц.

Пучки ускоренных электронов высокой интенсивности могут быть использованы для генерации мощного жесткого рентгеновского излучения. Технически это несложно: достаточно замедлить такой луч на мишени из твердого материала. Возникающее при этом электромагнитное излучение называется тормозным. Эффективность генерации тормозного излучения тем выше, чем заряд ядра атомов мишени и выше энергия электронов в пучке.

На базе сильноточных генераторов со взрывоэмиссионными катодами создано семейство импульсных источников рентгеновского излучения различной мощности и размеров — от портативных приборов до стационарных «монстров», позволяющих проводить радиационные испытания крупных технических объектов.

Самая обширная область применения всех электронных пучков — генерация электромагнитных колебаний в радио- и микроволновом диапазоне. Известно, что чем выше энергия электронов, тем более высоких частот можно достичь благодаря релятивистским эффектам. Использование сильноточных пучков в СВЧ-электронике позволило увеличить пиковую мощность излучения сразу на несколько порядков, перейдя из метрового радиодиапазона в область сантиметровых и миллиметровых волн. Возникло новое научное направление – релятивистская высокочастотная электроника.

Мощность современных генераторов СВЧ достигает нескольких гигаватт. Это в миллионы раз превышает мощность бытовых СВЧ-печей и в десятки тысяч раз превышает мощность СВЧ-генераторов непрерывного действия, используемых в системах телерадиовещания. Ведь запечь курицу с помощью импульсно-периодического релятивистского генератора не так просто: его средняя мощность редко превышает киловатт.

Одном из обочний применения импульсно-периодический СВЧ-генераторов стала радиолокация. Малая длительность импульса в сочетании с высокой пиковой мощностью позволяла определять дальность до цели с точностью до метра при дальности обнаружения 100-200 км, а высокая частота повторения импульсов – эффективно отделение мелких движущихся объектов от крупных стационарных.

Другая шфера сбора СВЧ-генераторов – тестирование электронной аппаратуры. Не высокое электронное устройство воздействует на излучение элегатмогентной волны, вызываемой пробой вдуха!

С помощью высоковольтного электронного луча удалось решить еще одну задачу: в 1970-х гг произошел прорыв в области лазерной техники — были созданы мощные лазеры на основе объемного электрического разряда в газе повышенного давления. В чем принципиальная сложность создания таких лазеров? Для генерации лазера необходимо наличие неравновесной среды. Создать такую ​​среду удалось за счет реализации объемного протекания тока в газовом разряде. Увы, эта форма горения устойчиво существовала только в длинных трубах при малых давлениях газа. Все попытки повысить давление привели к тому, что объемная форма течения тока была заменена канальной, в которой невозможна генерация лазерного излучения.

Ускоренные электроны способны эффективно ионизировать среду, через которую они проходят, в том числе газ высокого давления. Чем выше интенсивность электронного луча, тем выше объемная проводимость образующейся газовой плазмы и тем больше энергии можно ввести в активную среду лазера. В результате многолетних исследований удалось построить системы с рекордными значениями энергии и мощности лазерного излучения.

В заключение кратко коснемся технологических применений мощных импульсных устройств. Количество электронно-ионно-плазменных технологий, реализованных на их основе, в последние годы лавинообразно растет. Среди них производство наноструктурированных материалов.

Значительные перспективы связаны с промышленным внедрением технологий электронно-лучевой модификации поверхности металлических изделий. Облучая металл коротким мощным лучом, можно моментально отполировать поверхность даже очень сложной формы до зеркального блеска – механически это сделать практически невозможно. Плавясь под лучом и мгновенно охлаждаясь, тонкий, в несколько микрон, слой металла очищается от примесей и приобретает нанокристаллическую структуру, обладающую высокой твердостью, коррозионной и износостойкостью. Даже капризные в обработке хрупкие сверхтвердые инструментальные сплавы подвергаются воздействию импульсного электронного луча. Комбинированные пучково-плазменные методы позволяют создавать поверхностные сплавы с составом и свойствами, невозможными с точки зрения традиционной металлургии.

На основе многолетних исследований газового разряда низкого давления в Институте сильноточной электроники РАН разработаны эффективные источники плазмы как для газов, так и для многих металлов. С помощью таких источников можно с большой скоростью модифицировать поверхностный слой металлических изделий (например, азотирование), а также наносить на поверхность тонкие покрытия для придания ей необходимых функциональных свойств. Более того, оказалось, что прочные тонкие пленки можно наносить даже на стекло и пластик.

Сильные импульсные электронные пучки показали свою эффективность в технологических процессах отверждения и модификации лакокрасочных покрытий и рулонных полимеров, стерилизации медицинских инструментов и порошковых материалов, в плазмохимии, при обезвреживании дымовых газов. По индивидуальному освещению под действием электронных лучей стало возможным идентифицировать многие декоративные и драгоценные камни. Электрический взрыв проводников провода программы наноразмерные проши.

Итак, мы видим, что сильноточные импульсы и электронные пучки являются не только интереснейшим научным объектом и инструментом для фундаментальных исследований, они не только служат задачам обороны и мирной «тепловой пищи» далекого будущего, но и готовы работать «на благо народного хозяйства»: незаметно, мощно и эффективно.

Характеристики

Исторически принято, что направление протекания тока совпадает с направлением движения положительных зарядов в проводнике. В то же время, если единственными носителями тока являются отрицательно заряженные частицы (например, электроны в металле), то направление тока противоположно направлению движения заряженных частиц.

Дрейфовая скорость электронов

Скорость дрейфа направленного движения частиц в проводниках, вызванного внешним полем, зависит от материала проводника, массы и заряда частиц, температуры окружающей среды, приложенной разности потенциалов и много меньше скорости света. За 1 секунду электроны в продинове проемеживаются за счет считывания потенциальной возможности мене чем на 0,1 мм. Несмотря на это, скорость распространения самого электрического тока равна скорости света (скорости распространения фронта электромагнитной волны). То есть то место, где электроны изменчивый велосипедный кобаниний после менянной возможности.

Сила и плотность тока

Электрический ток. Электрический ток имеет количественные характеристики: скалярная — сила тока, а векторная — плотность тока. Сила тока — физическая величина, равная количеству заряда, что продолжается некоторое время через сечение проводника, на величину этого интервала времени. Сила тока в СИ измеряется в амперах (международное и российское обозначение: А).

Согласно закону, сила тока на участке цепи прямо пропортальному электрическому напряжению, приложенный к этому участку цепи, и обратно пропорциональный его сопротивлению.

Если на участке цепи электрический ток непостоянен, то напряжение и сила тока постоянно изменяются, тогда как при обычном переменном токе средние значения напряжения и силы тока равны нулю. Однако средняя мощность, выделяемая этим теплом, не равна нулю.

Таким образом, применяются следующие понятия:

• мгновенное напряжение и сила тока, то есть действующие в данный момент.
• амплитудное напряжение и сила тока, то есть максимальные абсолютные значения
• действующее (действующее) напряжение и сила тока определяются тепловым действием тока, т е имеют те же значения, что и в постоянном токе с тем же тепловым действием.

Плотность тока — вектор, абсолютная величина которого равна отношению силы тока, протекающего через какой-либо участок проводника, перпендикулярный направлению тока, к площади этого участка, и направления вектора совпадает с направлением движения положительных зарядов, образующих ток.

По закону Ома в дифференциальной форме плотность тока в среде пропортальна напражённости электрического поля и проводимости среды.

Мощность

При наличии тока в продовире провечается работа втри сопротивления. Электрическое сопротивление любого проводника состоит из двух составляющих:

• активное производство — сопротивление теплообразованию;
• реактивное сопротивление — сопротивление, вызванное передачей энергии электрическому или магнитному полю (и наоборот).

Как правило, большая часть работы электрического тока выделяется в виде тепла. Мощностью тепловых потерь называют величину, равную количеству теплоты, выделяемой в единицу времени. По закону Джоуля — Ленца мощность тепловых потерь в проводнике пропорциональна силе тока и приложенному напряжению:

Мощность измеряется в ваттах.

В сплошной среде объемные потери мощности определяется скалярным произведением вектора плотности тока и вектора напражённости электрического поля в этот момент:

Объемная мощность измеряется в ваттах на кубический метр.

Сопротивление излучению обусловлено образованием электромагнитных волн вокруг проводника. Это сопротивление находится в сложной зависимости от формы и размеров проводника, от длины излучаемой волны. Для одиночного прямолинейного проводника, в котором везде ток одного направления и силы, и длина которого L значительно меньше длины излучаемой им электромагнитной волны, зависимость сопротивления от длины волны и проводника относительно проста:

Наиболее часто используемый электрический ток со стандартной частотой 50 Гц соответствует волне длиной около 6 тысяч километров, поэтому мощность излучения обычно ничтожно мала по сравнению с мощностью тепловых потерь. Однако с увеличением частоты тока длина излучаемой волны уменьшается, соответственно увеличивается мощность излучения. Проводник, способный излучать заметную энергию, называется антенной.

Частота

Понятие частоты относится к переменному току, который периодически меняет свою силу и/или направление. Сюда входит наиболее часто используемый ток, который изменяется по синусоидальному закону.

Период переменного тока — наименьший интервал времени (выраженный в секундах), через который повторяются изменения силы тока (и напряжения). Число периодов, совершаемых током в единицу времени, называется частотой. Частота измеряется в герцах, один герц (Гц) соответствует одному периоду в секунду.

Ток смещения

Иногда для удобства вводят понятие текущего смещения. В уравнениях Максвелла ток смещения присутствует наравне с током, вызванным движением зарядов. Напряженность магнитного поля зависит от полного электрического тока, равного сумме тока проводимости и тока смещения. По определению, текущая плотность тока смещения

— определенное вхождение, пропортальная вречительного времени возникновения поля

во время:

Дело в том, что при изменении электрического поля, а также при протекании тока происходит генерация магнитного поля, что делает эти два процесса похожими друг на друга. Кроме того, изменение электрического поля обычно сопровождается передачей энергии. Например, при зарядке и разрядке конденсатора, несмотря на то, что между его обкладками не происходит движения заряженных частиц, говорят о протекании через него тока смещения, несущего некоторую энергию и своеобразно замыкающего электрическую цепь. Ток переключился

в конденсаторе определяется по формуле, куда

— заряд на крышке конденсатора

— электрическое напряжение между крышками,

— электрическая ёмкость конданцерара.

Ток смещения не является электрическим током, потому что он не связан с движением электрического заряда.

В поисках «экстрима»

Сильный импульс – желанный инструмент для ученого, исследующего вещество в условиях чрезвычайно высокой плотности заложенной энергии. Знание свойств веществ с высокоэнергетическим действием стало особенно необходимо с развитием атомной энергетики и исследованиями по управляемому термоядерному синтезу в связи с созданием новых видов оружия.

Как проще всего поместить энергию мощного электрического импульса в вещество? Мы перекроем зазор между двумя электродами тонкостенным металлическим цилиндром или набором тонких проводов или просто введем газ. При применении к мережутку шильного импулса. Образуется так называемый плазменный лайнер, и уже по нему будет течь дальнейший ток. Сильное магнитное поле тока будет воздействовать на движущиеся в столбе плазмы заряженные частицы, заставляя лайнер стягиваться к оси. На оси произойдет столкновение слоев плазмы, и их кинетическая энергия превратится в тепло. Описанное нами явление получило название Z-пинча (от англ pinch — сжимать; а буква Z обычно обозначает осевое направление в цилиндрических симметричных задачах).

Если в качестве вкладыша использовать не широкий полый цилиндр, а узкий сплошной металлический, то при его сжатии можно получить давление в десятки миллионов атмосфер! При таких давлениях плотность вещества превышает плотность исходного твердого тела в 3–4 раза (которое по школьному курсу физики считается практически несжимаемым). Теория предсказывает такому состоянию вещества, еще не получившего названия, весьма неожиданные свойства. Добавим, что за пределами лаборатории единственное место, где материя находится в закрытом состоянии, — это недра ядерного взрыва и ядра некоторых звезд.

Другой областью применения Z-пинчей стала мульпусная радиография. В момент наибольшего сжатия вещество лайнера генерирует мощную вспышку излучения в мягком рентгеновском диапазоне. Использование таких рентгеновских потоков дает уникальную возможность заглянуть внутрь плотных, короткоживущих физических объектов (внутри того самого ядерного взрыва). Другое применение мощных импульсов рентгеновского излучения – радиационные испытания различных приборов и аппаратов.

Исследование Z-пинчей с самого начала началось с прицелом на разечение можности практический тажей, стоящей пред закономерном, – противный термоадерной энергии. Известно, что осуществление осуществления (или, по своему «дозированному») «термического питания» возможно двумя различными способами. Первый способ заключается в нагреве и выдержке дейтериево-тритиевой плазмы в течение длительного времени — десятков секунд. В таком редиме работает, например, токамак – тороидальная установка для магнитного удержания плазмы (Кругляков Е.П. «Звездные реакторы» //НАУКА из прихов рук, 2005. № 2).

Другой подход к простувнии термоадерной плазмы – импульсный. В дейтериево-тритиевую мишень миллиметрового размера необходимо вложить энергию на короткое время, чтобы термоядерная реакция произошла до того, как разогретое до огромной температуры вещество взорвется. Речь идет о периоде около 10 нс. Ойт выделившаяся при речной энергии выделившаяся при речной вышила выложенную. При этом энерговклад и сжатие мишени должны осуществляться сферически-симметрично.

Нагревать термоядерное горючее лучше мощным импульсом рентгеновского излучения внутри специальной полости тоже миллиметрового размера. В свою очередь, для нагрева стенок полости до «рентгеновских» температур эффективны два метода.

Во-первых, можно использовать мощные лазерные импульсы с мегаджоульной энергией. В мире создается несколько исследовательских лазерных термоядерных комплексов, из которых два самых мощных — НИФ в США (на этой установке уже ведутся пуско-наладочные работы) и LMJ во Франции. В разработке опытных образцов импульсных источников питания для оптической накачки лазерного комплекса LMJ принимал участие Институт сильноточной электроники СО РАН (г. Томск).

Второй способ рентгеновского нагрева мишени основан на использовании Z-штифта. В этом случае мишень размещается внутри гильзы. Такой подход к эффективности использования энергии значительно превосходит лазерный. Ведь для его реализации требуется создание не менее масштабной электрофизической установки. По расчетам ток через вывод Z должен быть 60-70 млн ампер. Проект такого супергенератора разрабатывается в Национальной лаборатории Сандии (США) при активном участии Института электроники высоких мощностей. В ИСЭ разработаны каскады LTD – базовые модули линейных импульсных трансформаторов, сотни из которых составляют основу установок мощностью 1 петаватт (1 ПВт = 1015 Вт).

Читайте также: Про магнитные антенны из коаксиального кабеля: изготовление рамочной антенны своими руками

Коэффициент пульсации

Степень пульсации принято оценивать коэффициентом, но определение этого показателя существует несколько раз. Так, показатель можно оценить как отношение половины диапазона напряжения к его среднему значению. Обычно этот показатель рассчитывается в процентах. Размах пульсаций — это разница между максимальным и влажным входным влажным. Следовательно:

Кп = 100% · (Umax – Uмин)/Uпост

Формально для постоянного электрического тока коэффициент пульсации на основании данного определения равен 0%. К переменному наблюдению в виду его неулогового мредного значения понятие коэффициента пульсации не применимо.

Удобство такого определения коэффициента пульсации состоит в том, что его значение можно оценить по напряжению на экране осциллографа, используя сетку на экране. Другие определения коэффициента пульсации не имеют подобного удобства. Так, существует определение коэффициента как отношения амплитуды первой гармоники к постоянной составляющей. Для оценки этого показателя требуется выделение переменной составляющей путем фильтрации и измерение ее амплитуды или рабочего значения.

Коеффициент пульсации по электротоку вычличестная аналогову кофефициент пульсации по напражению.

Определение коэффициента пульсации

Янске лазне

Янске-Лазне – один из старейших бальнеологических курортов Чехии. Находится в 60 км к Мидицина 0 <хедер class=»entry-хедер»> хедер>

Яичниковый (овариальный) цикл-1

Как мы уже говорим, в каждом местном цикле в одном из яйчников, обычном попеременно Медицина 0 <хедер class=»entry-хедер»> хедер>

Постоянный и переменный ток

Виды электрического тока

Следующий вопрос, в котором мы предлагаем разобраться: что такое переменный ток и постоянный ток. Ведь многие люди неправильно понимают эти понятия.

Постоянный ток

Постоянным током называют ток, который не меняет свою величину и направление во времени. Достаточно часто к пастоненому еще работает пульсирующий ток, но давайте и то, и другое по порядку.

Постоянный ток

• Постоянный ток характеризуется тем, что одинаковые количества электрических зарядов постоянно сменяют друг друга в одном направлении. Направление от одного полюса к другому.
• Получается, что проводник всегда имеет либо положительный, либо отрицательный заряд. И с течением времени это постоянно.

Обращать внимание! При определении направления постоянного тока могут возникнуть разногласия. Если ток образуется движением положительно заряженных частиц, то его направление соответствует движению частиц. Если ток образуется движением отрицательно заряженных частиц, то его направление считается противоположным движению частиц.

Виды пульсирующего тока

• А вот так называемый пульсирующий ток часто называют постоянным током. Она отличается от постоянной только тем, что ее значение меняется с течением времени, но при этом не меняет своего знака.
• Допустим, у нас есть ток в 5А. Для пастоненого тока это значение будет неизменным в течение всего периода времени. Для пульсирующего тока на одном отрезке времени будет 5, на втором 4, а на третьем 4,5. Но при этом она ни в коем случае не убывает ниже нуля и не меняет своего знака.

Вариант проводного из испытания, панстонного пульсирующего тока

• Такой пульсирующий ток очень распространен при преобразовании переменного тока в постоянный. Именно такой пульсирующий ток дает ваш инвертор или диодный мост в электронике.
• Одним из основных преимуществ постоянного тока является то, что его можно хранить. Сделать это можно своими руками, используя аккумуляторные батареи или конденсаторы.

Переменный ток

Чтобы понять, что такое переменный ток, нам нужно представить себе синусоиду. Именно эта плоская кривая лучше всего характеризует изменение постоянного тока и является эталоном.

Синусоида переменного тока	Подобно синусоиде, переменный ток с постоянной частотой меняет свою полярность. В один период времени она положительна, а в другой период времени отрицательна.
На фото основные параметры синусоид	Поэтому непосредственно в проводнике движения носителей заряда как таковых нет. Чтобы понять это, представьте себе волну, разбивающуюся о берег. Она движется в обратном направлении. В результате вода как бы движется, но остается на месте.
Частота переменного тока	Исходя из этого, его скорость смены полярности становится очень важным фактором для переменного тока. Этот фактор называется частотой. Чем выше частота, тем чаще меняется полярность переменного тока в секунду. В нашей стране существует эталон этого значения – он равен 50 Гц. То есть переменный ток меняет свое значение с крайне положительного на крайне отрицательное 50 раз в секунду.
Формула частоты переменного тока	Но есть не только переменный ток частотой 50 ГГц. Многие устройства работают на переменном токе отличных частот. Благодаря изменению частоты переменного тока можно изменять скорость вращения двигателей. Вы также можете получить более высокие показатели обработки данных — как, например, в чипсетах ваших компьютеров, и многое другое.

Обращать внимание! Чтобы наглядно увидеть, что такое переменный и постоянный ток, можно на примере обычной лампочки. Особенно это хорошо на некачественных диодных лампах, но если присмотреться, то можно увидеть и на обычной лампе накаливания. При работе на постоянном токе они горят ровным светом, а при работе на переменном токе почти не мерцают.

Яйца

Ценным продуктом детского питания являются куриные яйца. Аминокислотный со белков яйзый образ блинким к Мидицина 0 <хедер class=»entry-хедер»> хедер>

Способы передачи электрического тока

Мы разобрались, что такое ток и напряжение. Пришло время разобраться, как распределять электрический ток. Это позволит вам чувствовать себя увереннее в будущем в общении с электроприборами.

Постоянный ток

Как мы уже говорили, ток может быть переменным и постоянным. В промышленности в ваших розетках используется переменный ток. Он более распространен, так как его легче передавать по проводам. Дело в том, что изменить напряжение постоянного тока достаточно сложно и дорого, а изменить напряжение переменного тока можно с помощью обычных трансформаторов.

Обращать внимание! Ни один трансформатор переменного тока не будет работать на постоянном токе. Потому что свойства он использует только для переменного тока.

Аккумуляторная батарея

• Но это не значит, что постоянный ток нигде не используется. Он обладает еще одним полезным свойством, не присущим переменной. Его можно хранить и хранить.
• В связи с этим постоянный ток применяется во всех переносных электроприборах, на железнодорожном транспорте, а также на некоторых промышленных объектах, где необходимо сохранение работоспособности даже после полного прекращения электроснабжения.

Промышленная батарея

• Наиболее распространенным способом хранения электрической энергии являются аккумуляторы. Они обладают особыми химическими свойствами, позволяющими им накапливать, а затем при необходимости обеспечивать постоянный ток.
• Каждый аккумулятор имеет строго ограниченное количество запасенной энергии. Его называют емкостью аккумулятора, и отчасти он определяется пусковым током аккумулятора.
• Какой пусковой ток батареи? Это количество энергии, которое батарея способна высвободить в самый первый момент подключения нагрузки. Дело в том, что в зависимости от физических и химических свойств аккумуляторы различаются по способу отдачи накопленной энергии.

Графики разряда батареи

• Кто может отдать сад и много. Из-за этого они, конечно, быстро разрядятся. А вторые отдают долго, но по чуть-чуть. Кроме того, важным аспектом аккумуляторной батареи является способность поддерживать напряжение.
• Проблема в том, что, как говорит инструкция, некоторые аккумуляторы имеют меньшую емкость и их напряжение постепенно снижается. А другие аккумуляторы гандтат практически всей емкости при том же напряжении занимают места для хранения электроэнергии.
• Для передачи постоянного тока во всех случаях используются два провода. Это положительная и отрицательная нить. Красный и синий.

Практическое применение коэффициента пульсации

Рассмотрим выпрямление синусоидального переменного электрического тока однополупериодным и двухполупериодным мостовым выпрямителем без фильтра. Из курса электротехники известно, что среднее значение выпрямленного напряжения на выходе однополупериодного выпрямителя равно 0,318 амплитудного значения выпрямленного переменного напряжения. Следовательно, коэффициент пульсации выпрямленного напряжения равен 314% (не удивляйтесь этому числу, потому что оно происходит от числа «пи»).

У двухполупериодных и мостовых выпрямителей коэффициент пульсации оказывается в два раза меньше — 157 % (при размахе пульсирующего напряжения среднее значение выпрямленного электронного напряжения в два раза больше). А для трехфазного выпрямителя она еще меньше и составляет 60%. Но лучший коэффициент пульсаций — 14% в трехфазной схеме выпрямления Ларионова (с 6 полупроводниковыми диодами). Именно поэтому его используют в современных автомобилях для выпрямления трехфазного напряжения, вырабатываемого автомобильным генератором.

Импульсный электрический ток преобразуется с помощью выпрямителей

знание коэффициента пульсации необходимо для оценки возможности подключения конкретной электрической нагрузки к источнику питания. Так, однополупериодные или мостовые вырямители хорошо подходят для зарядки автомобильных аккумуляторов, где степень зарядки оценивается количеством ампер-часов, т.е е только на основе постоянной составляющей зарядного электрического тока и времени заряда.

К источникам питания усилителей низкой частоты предъявляются более жесткие требования, а на выходе выпрямителей необходим сглаживающий фильтр, минимизирующий размах пульсирующего напряжения за счет своих инерционных свойств. Так, для микрофонных усилителей требуются источники питания с коэффициентом пульсаций порядка 0,001–0,01%.

В генераторах постоянного электрического тока (динамо) пульсации генерируемого напряжения уменьшаются за счет увеличения числа витков обмотки ротора и коллекторных пластин.

Импульсные электротоки

Импульсные электрические токи представляют собой разновидность импульсных электрических токов. Признаком таких токов является наличие пауз между отдельными импульсами. Импульсные электрические токи различаются по форме, длительности импульса и частоте их следования. Так, по форме импульсные электрические токи могут быть прямоугольными, треугольными, трапециевидными, пилообразными, экспоненциальными и т.п.

Формы импульсных токов

Примечания

• Баумгарт К. К., Электрический ток.
• В КАЧЕСТВЕ. Касаткин. Электротехника.
• Ю.Г. Синдеев. Электротехника с электронными элементами.
• Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Бессонов Л.А.

Мощность пульсирующего электротока

Мощность пульсирующего электрического тока вычисляют обычным способом, как произведение квадрата текущего значения электрического тока на сопротивление нагрузки (активной). При рассмотрении пульсирующего электрического тока как суммы постоянного и переменного тока мощность равна сумме мощностей этих составляющих.

Как следует из вышеизложенного, если электрическая цепь требует питания только постоянным электрическим током (например, для зарядки аккумуляторов), пульсации приводят к потере мощности и бесполезному нагреву элементов электрической цепи. Коеффициент качественной балегания, питаемой пульсирующим электротоком, меньше удины.