WikiZero - Постійний струм

Напрямок постійного струму і позначення на електроприладах і схемах [ правити | правити код ]
Величина постійного струму (сила струму) [ правити | правити код ]
Щільність струму [ правити | правити код ]
Електрорушійна сила і електрична напруга [ правити | правити код ]
Електрорушійна сила [ правити | правити код ]
Електрична напруга [ правити | правити код ]
Постійний струм на транспорті [ правити | правити код ]
Лінії електропередачі постійного струму [ правити | правити код ]

open wikipedia design.

Постійний струм - електричний струм , Який з плином часу не змінюється за величиною і напрямком.

Постійний струм є різновидом односпрямованого струму. Односпрямований ток ( англ. direct current) - це електричний струм, що не змінює свого напрямку [1] . Часто можна зустріти скорочення DC від перших букв англ. слів, або символом Постійний струм є різновидом односпрямованого струму (ГОСТ 2.721-74), або -

На малюнку до цієї статті червоним кольором зображено графік постійного струму. По горизонтальній осі відкладений масштаб часу t {\ displaystyle t} , А по вертикальній - масштаб струму I {\ displaystyle I} або електричної напруги U {\ displaystyle U} . Як видно, графік постійного струму являє собою пряму лінію , Паралельну горизонтальній осі (осі часу).

Величина постійного струму I {\ displaystyle I} $Величина постійного струму I {\ displaystyle I} і електричної напруги U {\ displaystyle U} для будь-якого моменту часу зберігається незмінною$ і електричної напруги U {\ displaystyle U} для будь-якого моменту часу зберігається незмінною.

При постійному струмі через кожне поперечний переріз провідника в одиницю часу протікає однакова кількість електрики ( електричних зарядів ).

Постійний струм - це постійне спрямований рух заряджених частинок в електричному полі.

У кожній точці провідника, по якому протікає постійний струм, одні елементарні електричні заряди безперервно змінюються іншими, абсолютно однаковими за сумою електричними зарядами. Незважаючи на безперервний потік електричних зарядів уздовж провідника, загальне просторове їх розташування всередині провідника як би залишається незмінним в часі, або стаціонарним.

Переносниками електричних зарядів є:

Постійний рух електричних зарядів створюється і підтримується сторонніми силами, які можуть мати хімічну (в гальванічних елементах), електромагнітну (динамо-машина постійного струму), механічну (електрофорна машина) або іншу (наприклад, радіоактивну в стронцієвих джерелах струму) природу. У всіх випадках джерело струму є перетворювачем енергії сторонніх сил в електричну.

Електричне поле, супутнє постійному струму в провіднику і відповідно до цього стаціонарний розподіл в ньому електричних зарядів, називається стаціонарним (незмінним в часі) електричним полем.

Електричні заряди в стаціонарному електричному полі ніде не накопичуються і ніде не зникають, так як при всякому просторовому перерозподілі зарядів неминуче повинно було б змінитися стаціонарне електричне поле і відповідно струм перестав би бути постійним за часом.

Для стаціонарності поля і струму потрібно, щоб електричні заряди ніде не накопичувалися і ніде не губилися, а переміщалися безперервним і рівномірним потоком вздовж провідників. Для цього необхідно, щоб провідники спільно утворювали замкнутий на себе контур. У цьому випадку буде досягнуто безперервне круговий рівномірний рух електричних зарядів уздовж всього контура.

Постійний електричний струм може існувати тільки в замкнутому на себе контурі, що складається із сукупності провідників електрики, в якому діє стаціонарне електричне поле.

Найпершими джерелами постійного струму були хімічні джерела струму : гальванічні елементи , Потім були винайдені акумулятори . Полярність хімічних джерел струму мимовільно змінитися не може.

Для отримання постійного струму в промислових масштабах використовують електричні машини - генератори постійного струму , а також сонячні батареї .

В електронній апаратурі, що живиться від мережі змінного струму , Для отримання постійного струму використовують Блоки живлення . Як правило, змінний струм знижується трансформатором до потрібного значення, потім випрямляється . Далі для зменшення пульсацій використовується згладжує фільтр і, при необхідності, стабілізатор струму або стабілізатор напруги або регулятор напруги .

У сучасній радіоелектронної апаратури набули поширення імпульсні блоки живлення . Згладжування пульсацій вихідної напруги відбувається завдяки наявності інтегруючого елемента, здатного накопичувати електричну енергію і віддавати її в навантаження. В результаті на виході можна отримати практично постійний струм.

електричну енергію можуть накопичувати електричні конденсатори . У загальному випадку, при розряді конденсатора у зовнішній ланцюга протікає змінний струм . Якщо конденсатор розряджається через резистор, то з'являється односпрямований змінний струм (поступово зменшується). Однак, якщо конденсатор розряджається через котушку індуктивності , То в ланцюзі з'являється двонаправлений змінний струм , Цей пристрій називається коливальний контур . Електролітичні конденсатори можуть мати дуже велику електричну ємність (Сотні і тисячі микрофарад и більше). При розряді таких конденсаторів через великий опір струм зменшується повільніше, і для короткого часу можна вважати, що у зовнішній ланцюга протікає постійний струм.

іоністори - гібрид конденсатора і хімічного джерела струму, здатні накопичувати і віддавати досить велика кількість електричної енергії, наприклад, щоб електромобіль з іоністорів проїхав певну відстань.

Напрямок постійного струму і позначення на електроприладах і схемах [ правити | правити код ]

Умовно прийнято вважати (загальноприйнято), що електричний струм в електричному полі має напрямок від точок з великими потенціалами до точок з меншими потенціалами. Це означає, що напрямок постійного електричного струму завжди збігається з напрямком руху позитивних електричних зарядів, наприклад позитивних іонів в електролітах і газах . Там же, де електричний струм створюється тільки рухом потоку негативно заряджених частинок, наприклад, потоку вільних електронів в металах , За напрямок електричного струму приймають напрям, протилежний руху електронів.

Точки з великими потенціалами (наприклад, на затисках батарейок і акумуляторів ) Звуться «позитивний полюс» і позначаються знаком + {\ displaystyle +} $Точки з великими потенціалами (наприклад, на затисках батарейок і акумуляторів ) Звуться «позитивний полюс» і позначаються знаком + {\ displaystyle +} ( «Плюс»), а точки з меншими потенціалами називаються «негативний полюс» і позначаються знаком - {\ displaystyle -} ( «Мінус»)$ ( «Плюс»), а точки з меншими потенціалами називаються «негативний полюс» і позначаються знаком - {\ displaystyle -} ( «Мінус»).

Історично склалося, що електрична ізоляція позитивного проводу пофарбована в червоний колір, а негативного дроти - в синій або чорний .

Умовне позначення на електроприладах: - {\ displaystyle \ mathbf {-}} $Умовне позначення на електроприладах: - {\ displaystyle \ mathbf {-}} або = {\ displaystyle \ mathbf {=}}$ або = {\ displaystyle \ mathbf {=}} . Односпрямований ток (в тому числі постійний) позначається латинськими буквами D C {\ displaystyle DC} . Для односпрямованого струму може бути також використаний символ юникода ⎓ (U + 2393).

У ряді випадків можна зустріти інші символи, наприклад на малогабаритних штекерах, призначених для підключення до електронного пристрою адаптера змінного струму (або на корпусі самого електронного пристрою, біля роз'єму для підключення штекера) ⊙ {\ displaystyle \ odot} $У ряді випадків можна зустріти інші символи, наприклад на малогабаритних штекерах, призначених для підключення до електронного пристрою адаптера змінного струму (або на корпусі самого електронного пристрою, біля роз'єму для підключення штекера) ⊙ {\ displaystyle \ odot} із зазначенням полярності$ із зазначенням полярності.

електроди будь-яких пристроїв або радіодеталей ( діодів , тиристорів , вакуумних електронних приладів ), Що підключаються до позитивного проводу, носять назву « анод », А електроди, що підключаються до негативного проводу, називаються« катод » [2] .

Величина постійного струму (сила струму) [ правити | правити код ]

Мірою інтенсивності руху електричних зарядів в провідниках є величина струму або просто ток (I, i) {\ displaystyle (I, ~ i)} $Мірою інтенсивності руху електричних зарядів в провідниках є величина струму або просто ток (I, i) {\ displaystyle (I, ~ i)}$ .

Величина струму - це кількість електричних зарядів (електрики), що протікають через поперечний переріз провідника за одиницю часу.

Загальноприйнято, що замість термінів «ток» і «величина струму» часто застосовується термін « сила струму ».

термін « сила струму »Є некоректним, тому що сила струму не є якась сила в буквальному сенсі цього слова, а тільки інтенсивність руху електричних зарядів в провіднику, кількість електрики, що проходить за одиницю часу через площу поперечного перерізу провідника.В проводах нема ніяких сил .Ми з вами не будемо порушувати цю традицію.

Якщо при рівномірному русі електричних зарядів по провіднику за час t {\ displaystyle t} $Якщо при рівномірному русі електричних зарядів по провіднику за час t {\ displaystyle t} протекло кількість електрики Q {\ displaystyle Q} , То струм в провіднику можна виразити формулою I = Q t {\ displaystyle I = {\ frac {Q} {t}}}$ протекло кількість електрики Q {\ displaystyle Q} , То струм в провіднику можна виразити формулою I = Q t {\ displaystyle I = {\ frac {Q} {t}}} .

У провіднику струм дорівнює одному амперу A {\ displaystyle A} $У провіднику струм дорівнює одному амперу A {\ displaystyle A} , Якщо через площу поперечного перерізу його за одну секунду протікає один кулон електрики$ , Якщо через площу поперечного перерізу його за одну секунду протікає один кулон електрики.

ампер - одиниця виміру сили струму , Названа на честь Андре-Марі Ампера .

кулон - одиниця виміру електричного заряду (Кількості електрики), названа на честь Шарля Кулона . У тих випадках, коли доводиться мати справу з великими струмами, кількість електрики вимірюється більш великою одиницею, званої ампер-годиною , 1 ампер-годину дорівнює 3 600 кулоном.

Сила струму вимірюється амперметром , Він включається в ланцюг так, щоб через нього проходив весь вимірюваний струм, тобто послідовно .

Щільність струму [ правити | правити код ]

В електротехніці часто буває важливо знати не тільки силу струму в провіднику, а й щільність струму , Так як щільність струму є мірою допустимого навантаження проводів .

Щільністю струму називають струм (j {\ displaystyle (j} $Щільністю струму називають струм (j {\ displaystyle (j} або δ) {\ displaystyle \ delta)} , Що припадає на одиницю площі провідника: j = I S {\ displaystyle j = {\ frac {I} {S}}} , де$ або δ) {\ displaystyle \ delta)} , Що припадає на одиницю площі провідника: j = I S {\ displaystyle j = {\ frac {I} {S}}} , де

I {\ displaystyle I} $I {\ displaystyle I} - сила струму, в амперах ; S {\ displaystyle S} - площа поперечного перерізу провідника, в квадратних метрах , J {\ displaystyle j} - щільність струму, виражається в амперах на квадратний метр: [A m 2] {\ displaystyle \ left [{\ frac {A} {m ^ {2}}} \ right]}$ - сила струму, в амперах ; S {\ displaystyle S} - площа поперечного перерізу провідника, в квадратних метрах , J {\ displaystyle j} - щільність струму, виражається в амперах на квадратний метр: [A m 2] {\ displaystyle \ left [{\ frac {A} {m ^ {2}}} \ right]} .

Так як дроти з поперечним перетином , Що обчислюється квадратними метрами , Зустрічаються вкрай рідко, то щільність струму зазвичай виражається в амперах на квадратний міліметр [A m m 2] {\ displaystyle \ left [{\ frac {A} {mm ^ {2}}} \ right]} $Так як дроти з поперечним перетином , Що обчислюється квадратними метрами , Зустрічаються вкрай рідко, то щільність струму зазвичай виражається в амперах на квадратний міліметр [A m m 2] {\ displaystyle \ left [{\ frac {A} {mm ^ {2}}} \ right]}$ .

Електрорушійна сила і електрична напруга [ правити | правити код ]

Різниця потенціалів між точками, між якими протікає постійний струм, можуть охарактеризувати електрорушійна сила і електрична напруга .

Електрорушійна сила [ правити | правити код ]

Кожен первинний джерело електричної енергії створює стороннє електричне поле. В електричних машинах ( генераторах постійного струму ) стороннє електричне поле створюється в металевих провідниках якоря, що обертається в магнітному полі , А в гальванічних елементах і акумуляторах - в місці зіткнення електродів з електролітом ( розчинами солей або кислот ) При їх хімічній взаємодії .

Стороннє електричне поле, що є в джерелі електричної енергії постійного струму, безперервно взаємодіє на електричні заряди провідників, що утворюють разом з ним замкнуту ланцюг, і створює в ній постійний електричний струм.

Переміщаючи електричні заряди по замкнутому ланцюзі, сили стороннього електричного поля долають опір протидіючих сил, наприклад речових частинок провідників . Це призводить до того, що сили стороннього електричного поля роблять роботу за рахунок енергії цього поля. У міру витрати енергії стороннє електричне поле поповнює її за рахунок механічної або хімічної енергії .

В результаті роботи сил стороннього електричного поля енергія цього поля переходить в електричного кола в будь-які інші види енергії , наприклад, в теплову енергію в металевих провідниках , Теплову та хімічну в електролітах, теплову та світлову енергію в електричних лампах і так далі.

Вираз «робота сил стороннього електричного поля» джерела електричної енергії заради стислості зазвичай заміняють вираженням «робота джерела електричної енергії».

Якщо відома робота, що здійснюються джерелом електричної енергії при переміщенні одиничного електричного заряду по всій замкнутому електричному ланцюзі, то легко визначити роботу, що здійснюються ним при перенесенні нікого електричного заряду Q {\ displaystyle Q} $Якщо відома робота, що здійснюються джерелом електричної енергії при переміщенні одиничного електричного заряду по всій замкнутому електричному ланцюзі, то легко визначити роботу, що здійснюються ним при перенесенні нікого електричного заряду Q {\ displaystyle Q} по цьому ланцюзі, так як величина роботи пропорційна величині заряду$ по цьому ланцюзі, так як величина роботи пропорційна величині заряду.

Величина, що чисельно дорівнює роботі, яку здійснюють джерелом електричної енергії при перенесенні одиниці позитивного заряду по всій замкненого кола, називається електрорушійної силою

E {\ displaystyle E} $E {\ displaystyle E}$ .

Отже, якщо джерело електричної енергії при перенесенні заряду Q {\ displaystyle Q} $Отже, якщо джерело електричної енергії при перенесенні заряду Q {\ displaystyle Q} по всій замкненого кола зробив роботу A {\ displaystyle A} , То його електрорушійна сила E {\ displaystyle E} дорівнює E = A Q {\ displaystyle E = {\ frac {A} {Q}}}$ по всій замкненого кола зробив роботу A {\ displaystyle A} , То його електрорушійна сила E {\ displaystyle E} дорівнює E = A Q {\ displaystyle E = {\ frac {A} {Q}}} .

В Міжнародній системі одиниць (СІ) за одиницю виміру електрорушійної сили приймається один вольт (V, V) {\ displaystyle (~ v, ~ V ~)} $В Міжнародній системі одиниць (СІ) за одиницю виміру електрорушійної сили приймається один вольт (V, V) {\ displaystyle (~ v, ~ V ~)}$ . Одиниця названа на честь італійського фізика і фізіолога Алессандро Вольта .

Електрорушійна сила джерела електричної енергії дорівнює одному вольт , Якщо при переміщенні одного кулона електрики по всій замкненого кола їм була здійснена робота, рівна одному джоулю :

1 v o l t = 1 j o u l e 1 c o u l o m b {\ displaystyle 1 ~ volt = {\ frac {1 ~ joule} {1 ~ coulomb}}} $1 v o l t = 1 j o u l e 1 c o u l o m b {\ displaystyle 1 ~ volt = {\ frac {1 ~ joule} {1 ~ coulomb}}}$ .

Наприклад, якщо електрорушійна сила будь-якого джерела електричної енергії E = 220 v o l t {\ displaystyle E = 220 ~ volt} $Наприклад, якщо електрорушійна сила будь-якого джерела електричної енергії E = 220 v o l t {\ displaystyle E = 220 ~ volt} , То це треба розуміти так, що джерело електричної енергії, переміщаючи один кулон електрики по всій замкненого кола, зробить роботу A = 220 j o u l e {\ displaystyle A = 220 ~ joule} , Так як E = A Q = 220 j o u l e 1 c o u l o m b {\ displaystyle E = {\ frac {A} {Q}} = {\ frac {220 ~ joule} {1 ~ coulomb}}}$ , То це треба розуміти так, що джерело електричної енергії, переміщаючи один кулон електрики по всій замкненого кола, зробить роботу A = 220 j o u l e {\ displaystyle A = 220 ~ joule} , Так як E = A Q = 220 j o u l e 1 c o u l o m b {\ displaystyle E = {\ frac {A} {Q}} = {\ frac {220 ~ joule} {1 ~ coulomb}}} .

З формули E = A Q {\ displaystyle E = {\ frac {A} {Q}}} $З формули E = A Q {\ displaystyle E = {\ frac {A} {Q}}} випливає, що A = E Q {\ displaystyle A = EQ} , Тобто робота джерела електричної енергії при перенесенні його електричного заряду по всій замкненого кола дорівнює добутку величини електрорушійної сили E {\ displaystyle E} його на величину переноситься електричного заряду Q {\ displaystyle Q}$ випливає, що A = E Q {\ displaystyle A = EQ} , Тобто робота джерела електричної енергії при перенесенні його електричного заряду по всій замкненого кола дорівнює добутку величини електрорушійної сили E {\ displaystyle E} його на величину переноситься електричного заряду Q {\ displaystyle Q} .

Електрична напруга [ правити | правити код ]

Якщо джерело електричної енергії переносить електричний заряд Q {\ displaystyle Q} $Якщо джерело електричної енергії переносить електричний заряд Q {\ displaystyle Q} по всій замкненого кола, то він робить деяку роботу A {\ displaystyle A}$ по всій замкненого кола, то він робить деяку роботу A {\ displaystyle A} . Частина цієї роботи A 0 {\ displaystyle A_ {0}} він робить при перенесенні заряду Q {\ displaystyle Q} по внутрішньому ділянці ланцюга (ділянка всередині самого джерела електричної енергії), а іншу частину A 1 {\ displaystyle A_ {1}} - при перенесенні заряду Q {\ displaystyle Q} по зовнішньому ділянці ланцюга (поза джерела).

Отже, A = A 0 + A 1 {\ displaystyle A = A_ {0} + A_ {1}} $Отже, A = A 0 + A 1 {\ displaystyle A = A_ {0} + A_ {1}} , Тобто робота A {\ displaystyle A} , Що здійснюються джерелом електричної енергії при перенесенні електричного заряду Q {\ displaystyle Q} по всій замкненого кола, дорівнює сумі робіт, що здійснюються ним при перенесенні цього заряду по внутрішньому і зовнішньому ділянках цього ланцюга$ , Тобто робота A {\ displaystyle A} , Що здійснюються джерелом електричної енергії при перенесенні електричного заряду Q {\ displaystyle Q} по всій замкненого кола, дорівнює сумі робіт, що здійснюються ним при перенесенні цього заряду по внутрішньому і зовнішньому ділянках цього ланцюга.

Якщо розділити ліву і праву частину рівності A = A 0 + A 1 {\ displaystyle A = A_ {0} + A_ {1}} $Якщо розділити ліву і праву частину рівності A = A 0 + A 1 {\ displaystyle A = A_ {0} + A_ {1}} на величину одиничного заряду Q {\ displaystyle Q} , Отримаємо роботу, віднесену до одиничного заряду: AQ = A 0 Q + A 1 Q {\ displaystyle {\ frac {A} {Q}} = {\ frac {A_ {0}} {Q}} + {\ frac { A_ {1}} {Q}}}$ на величину одиничного заряду Q {\ displaystyle Q} , Отримаємо роботу, віднесену до одиничного заряду: AQ = A 0 Q + A 1 Q {\ displaystyle {\ frac {A} {Q}} = {\ frac {A_ {0}} {Q}} + {\ frac { A_ {1}} {Q}}} .

Робота джерела електричної енергії, що здійснюється ним при перенесенні одиничного заряду по всій замкненого кола, чисельно дорівнює його електрорушійної силі, тобто E = A Q {\ displaystyle E = {\ frac {A} {Q}}} $Робота джерела електричної енергії, що здійснюється ним при перенесенні одиничного заряду по всій замкненого кола, чисельно дорівнює його електрорушійної силі, тобто E = A Q {\ displaystyle E = {\ frac {A} {Q}}} , Де E {\ displaystyle E} - електрорушійна сила джерела електричної енергії$ , Де E {\ displaystyle E} - електрорушійна сила джерела електричної енергії.

Величина A 0 Q {\ displaystyle {\ frac {A_ {0}} {Q}}} $Величина A 0 Q {\ displaystyle {\ frac {A_ {0}} {Q}}} , Чисельно рівна роботі, яку здійснюють джерелом електричної енергії при перенесенні одиничного заряду по внутрішньому ділянці ланцюга, називається падінням напруги (напругою) на внутрішньому ділянці ланцюга, тобто U 0 = A 0 Q {\ displaystyle U_ {0} = {\ frac {A_ {0}} {Q}}} , Де U 0 {\ displaystyle U_ {0}} - падіння напруги на внутрішньому ділянці ланцюга$ , Чисельно рівна роботі, яку здійснюють джерелом електричної енергії при перенесенні одиничного заряду по внутрішньому ділянці ланцюга, називається падінням напруги (напругою) на внутрішньому ділянці ланцюга, тобто U 0 = A 0 Q {\ displaystyle U_ {0} = {\ frac {A_ {0}} {Q}}} , Де U 0 {\ displaystyle U_ {0}} - падіння напруги на внутрішньому ділянці ланцюга.

Величина A 1 Q {\ displaystyle {\ frac {A_ {1}} {Q}}} $Величина A 1 Q {\ displaystyle {\ frac {A_ {1}} {Q}}} , Чисельно рівна роботі, яку здійснюють джерелом електричної енергії при перенесенні одиничного заряду Q {\ displaystyle Q} по зовнішньому ділянці ланцюга, називається падінням напруги (напругою) на зовнішній ділянці ланцюга, тобто U 1 = A 1 Q {\ displaystyle U_ {1} = {\ frac {A_ {1}} {Q}}} , Де U 1 {\ displaystyle U_ {1}} - падіння напруги на зовнішній ділянці ланцюга$ , Чисельно рівна роботі, яку здійснюють джерелом електричної енергії при перенесенні одиничного заряду Q {\ displaystyle Q} по зовнішньому ділянці ланцюга, називається падінням напруги (напругою) на зовнішній ділянці ланцюга, тобто U 1 = A 1 Q {\ displaystyle U_ {1} = {\ frac {A_ {1}} {Q}}} , Де U 1 {\ displaystyle U_ {1}} - падіння напруги на зовнішній ділянці ланцюга.

Отже, рівності AQ = A 0 Q + A 1 Q {\ displaystyle {\ frac {A} {Q}} = {\ frac {A_ {0}} {Q}} + {\ frac {A_ {1}} { Q}}} $Отже, рівності AQ = A 0 Q + A 1 Q {\ displaystyle {\ frac {A} {Q}} = {\ frac {A_ {0}} {Q}} + {\ frac {A_ {1}} { Q}}} можна надати такий вигляд: E = U 0 + U 1 {\ displaystyle E = U_ {0} + U_ {1}} , тобто$ можна надати такий вигляд: E = U 0 + U 1 {\ displaystyle E = U_ {0} + U_ {1}} , тобто

Електрорушійна сила джерела електричної енергії, що створює струм в електричному ланцюзі, дорівнює сумі падінь напруги на внутрішньому і зовнішньому ділянці ланцюга.

З рівності E = U 0 + U 1 {\ displaystyle E = U_ {0} + U_ {1}} $З рівності E = U 0 + U 1 {\ displaystyle E = U_ {0} + U_ {1}} випливає, що U 1 = E - U 0 {\ displaystyle U_ {1} = E-U_ {0}} , Тобто падіння напруги на зовнішній ділянці ланцюга менше електрорушійної сили джерела електричної енергії на величину падіння напруги на внутрішньому ділянці ланцюга$ випливає, що U 1 = E - U 0 {\ displaystyle U_ {1} = E-U_ {0}} , Тобто падіння напруги на зовнішній ділянці ланцюга менше електрорушійної сили джерела електричної енергії на величину падіння напруги на внутрішньому ділянці ланцюга.

Отже, чим більше падіння напруги всередині джерела електричної енергії, тим менше при всіх інших рівних умовах падіння напруги на затискачах джерела електричної енергії.

Так як падіння напруги має однакову розмірність з електрорушійної силою , Тобто виражається в джоулях на кулон , Або, інакше, в вольтах, то за одиницю виміру падіння напруги ( електричної напруги ) Прийнятий один вольт .

Електрична напруга на затискачах джерела електричної енергії (падіння напруги на зовнішній ділянці ланцюга) дорівнює одному вольт, якщо джерело електричної енергії здійснює роботу, рівну одному джоулю, при перенесенні електричного заряду в один кулон за зовнішнім ділянки кола.

Напруга на ділянках ланцюга вимірюється вольтметром , Він завжди приєднується до тих точках ланцюга, між якими він повинен виміряти падіння напруги, тобто паралельно .

Постійний струм широко вікорістовується в техніці : Переважно більшість Електрон схем в якості харчування Використовують Постійний струм.
Постійний струм, что віробляється хімічними Джерелами Струму (Гальванічнімі елементами, акумулятори), застосовується для автономного електроживлення чисельність електричних та Електрон прістроїв: електрофонаря, іграшок, акумуляторний електроінструменту, засобів зв'язку, и т. П
Постійний струм застосовується в електролізі : На установках промислового електролізу з розчінів або розплавів солей отримуються алюміній , магній , натрій , калій , нікель , мідь , хлор та інші Речовини.
Постійний струм застосовується в гальванізації и гальванопластике - на електропровідній поверхні которого-небудь предмета електрохімічнім Шляхом осідає захисне або декоративне металеве покриття, например, Бронзовий корпус Наручний годинників покрівається тонким шаром золота .
Постійний струм в ряді віпадків вікорістовується при зварювальних роботах ( електрична дугова або електрогазовіе зварювання), например, зваріті деталь з нержавіючої сталі спеціальним зварювальним електродом можна тільки постійним струмом.
У деяких пристроях постійний струм перетвориться в змінний струм перетворювачами ( инверторами ), Наприклад, в комп'ютерних безперебійних блоках харчування при роботі в автономному режимі.
В бортових мережах автомобілів традиційно застосовується постійний струм, тому що при непрацюючому двигуні все основні споживачі отримують живлення від автомобільного акумулятора . на старих автомобілях ( ГАЗ-51 , ГАЗ-69 , ГАЗ-М-20 «Перемога» і багатьох інших), інший мото- и сільськогосподарської техніки встановлювалися автомобільні генератори постійного струму . розвиток напівпровідникової техніки призвело до того, що з 1970-х років їх витіснили трифазні генератори змінного струму як більш легкі, компактні і надійні.
На деяких типах судів вікорістовується електрична передача ( дизель-електроходи , криголами , підводні човни ).
електрофорез - введення лікарських речовин в організм за допомогою постійного струму або поділ суміші речовин в наукових або промислових цілях, наприклад електрофорез білків .

Постійний струм на транспорті [ правити | правити код ]

Широке застосування постійного струму на транспорті обумовлено тим, що електродвигуни постійного струму з послідовним збудженням мають оптимальну для транспортних засобів тягову характеристику - великий обертаючий момент при малому числі обертів за хвилину , І навпаки, відносно малий крутний момент при номінальній швидкості обертання якоря. Число оборотів легко регулюється послідовним включенням реостата або зміною напруги на затискачах двигуна (шляхом перемикання декількох двигунів з послідовного на паралельне з'єднання). Напрямок обертання легко змінюється (як правило, перемикається полярність обмотки збудження). В силу цього електродвигуни постійного струму з послідовним збудженням знайшли широке застосування на електровозах , електропоїздах , тепловозах , трамваях , тролейбусах , підйомних кранах , Підйомниках і так далі.

Історично склалося, що лінії трамвая , тролейбуса и метрополітену електрифіковані на постійному струмі, електрична напруга становить 550-600 вольт (трамвай і тролейбус), метрополітен 750-900 вольт.

на тепловозах до 1970-х років основним типом тягового генератора був генератор постійного струму (тепловози ТЕ3 , ТЕ10 , ТЕП60 , ТЕМ2 і ін.), стояли колекторні тягові електродвигуни . З розвитком напівпровідникової техніки з 1970-х років на магістральних тепловозах почали встановлюватися трифазні генератори змінного струму (Які мають кращі масо-габаритні показники в порівнянні з генераторами постійного струму) з напівпровідникової випрямної установкою ( електрична передача змінно-постійного струму, тепловози те109 , те114 , те129 , ТЕМ7 , ТЕМ9 та інші), а з 1990-х рр, з розвитком силової електроніки , застосовуються асинхронні тягові двигуни (Тепловози з електропередачею змінно-змінного струму 2те25а , ТЕМ21 ).

В России і в республіках колишнього СРСР близько половини електрифікованих ділянок залізниць електрифіковані на постійному струмі 3000 вольт.

електрифікація на постійному струмі 3 кВ не є оптимальною у порівнянні з електрифікацією на змінному струмі 25 кВ промислової частоти (50 Гц), порівняно мало напруга в контактній мережі і велика сила струму, однак технічні можливості електрифікації на змінному струмі з'явилися тільки в другій половині XX століття. Наприклад, два електровози мають рівну потужність 5000 кіловат . У електровоза постійного струму (3 кВ) максимальний струм, що проходить через струмоприймач складе 1667 ампер, у електровоза змінного струму (25 кВ) - 200 ампер. У 1990-ті - 2000-ті роки ряд ділянок переведений з постійного на змінний струм: Слюдянка - Іркутськ - зима , лоухи - Мурманська , Саратовський и Волгоградський залізничні вузли , Мінеральні води - Кисловодськ и Бештау - Желєзноводськ .

У 1970-ті роки в СРСР проводилися експерименти з електрифікацією на напругу 6 кВ , Однак по ряду технічних причин ця система не була прийнята.

Слід зазначити, що також випускаються двосистемні електровози, здатні працювати як на змінному, так і на постійному струмі (див. ВЛ61Д , ВЛ82 і ВЛ82М , ЕП10 , еп20 ).

Лінії електропередачі постійного струму [ правити | правити код ]

У переважній більшості випадків по лініях електропередачі передається трифазний струм , Однак існують лінії електропередачі постійного струму , например високовольтна лінія постійного струму Волгоград-Донбас , високовольтна лінія постійного струму Екібастуз-Центр , материкова Південна Корея - острів Чеджудо та інші. Використання постійного струму дозволяє збільшити передану електричну потужність , Передавати електроенергію між енергосистемами , Які використовують змінний струм різної частоти, наприклад, 50 і 60 герц, а також Зупинити синхронізацію сусідні енергосистеми, як це зроблено на кордоні Ленінградської області з Фінляндією (див. вставка постійного струму Виборг - Фінляндія ).

↑ ГОСТ Р 52002-2003.
↑ Вищесказане відноситься до найбільш поширеній режиму прямого включення, коли прилад відкритий (або ж може бути відкритий при подачі відповідної напруги на керуючий електрод), тобто має малий опір і пропускає електричний струм. Однак існує ряд приладів, що вимагають зворотного включення ( стабілітрони , варикапи , Захисні діоди, що пригнічують викиди зворотної напруги), при якому анод підключається до негативного, а катод до позитивного полюса джерела напруги.

В. Е. Китаєв, Л. С. Шляпінтох. Електротехніка з основами промислової електроніки. - 3-тє, перероблене і доповнене. - М.: Вища школа, 1973. - 358 с. - 200 000 прим.