Ondanks het feit dat elektriciteit stevig in ons leven is binnengedrongen, heeft de overgrote meerderheid van de gebruikers van dit voordeel van de beschaving niet eens een oppervlakkig begrip van wat stroom is, om nog maar te zwijgen van hoe het verschilt. DC van afwisselend, wat is het verschil tussen hen en wat is in het algemeen actueel. De eerste persoon die werd geëlektrocuteerd was Alessandro Volta, waarna hij zijn hele leven aan dit onderwerp wijdde. Laten we ook aandacht besteden aan dit onderwerp om dit te hebben algemeen idee over de aard van elektriciteit.

Waar komt de stroom vandaan en waarom is deze anders?

We zullen proberen complexe natuurkunde te vermijden en zullen de methode van analogieën en vereenvoudigingen gebruiken om dit probleem te overwegen. Maar laten we eerst een oude grap over een examen in herinnering brengen, toen een eerlijke student het kaartje tevoorschijn haalde: 'Wat is elektrische stroom.'

Sorry professor, ik was me aan het voorbereiden, maar ik was het vergeten”, antwoordde de eerlijke student. - Hoe kon je! De professor verweet hem: "Jij bent de enige persoon op aarde die dit wist!" (Met)

Dit is natuurlijk een grap, maar er zit een enorme hoeveelheid waarheid in. Daarom zullen we niet op zoek gaan naar Nobelprijswinnaars, maar eenvoudigweg uitzoeken wat wisselstroom en gelijkstroom zijn, wat het verschil is en wat als stroombronnen wordt beschouwd.

Als basis nemen we de veronderstelling dat stroom niet de beweging van deeltjes is (hoewel de beweging van geladen deeltjes ook lading overdraagt ​​en daardoor stromen creëert), maar de beweging (overdracht) van overtollige lading in een geleider vanuit een punt van hoge lading (potentieel) naar een punt met minder lading. Een analogie is dat water altijd de neiging heeft hetzelfde niveau te bezetten (om de potentiëlen gelijk te maken). Als je een gat in de dam opent, begint het water bergafwaarts te stromen, waardoor een gelijkstroom ontstaat. Hoe groter het gat, hoe meer water er zal stromen, de stroom zal toenemen, evenals het vermogen en de hoeveelheid werk die deze stroom kan verrichten. Als het proces niet onder controle wordt gehouden, zal het water de dam vernietigen en onmiddellijk een overstromingsgebied creëren met het oppervlak op hetzelfde niveau. Dit kortsluiting met gelijkschakeling van mogelijkheden, gepaard gaande met grote vernietiging.

Zo ontstaat gelijkstroom in een bron (meestal als gevolg van chemische reacties), waarbij op twee punten een potentiaalverschil ontstaat. De beweging van de lading van een hogere "+"-waarde naar een lage "-"-waarde maakt de potentiaal gelijk terwijl de chemische reactie duurt. Het resultaat van het volledig gelijk maken van het potentieel, weten we: “de batterij is leeg.” Dit leidt tot inzicht in het waarom blijvend en wisselspanning verschillen aanzienlijk in de stabiliteit van de kenmerken. De batterij verbruikt zijn lading, waardoor de gelijkspanning na verloop van tijd afneemt. Om het op hetzelfde niveau te houden, worden extra converters gebruikt. Aanvankelijk heeft de mensheid er lang over gedaan om het verschil te bepalen tussen gelijkstroom en wisselstroom voor wijdverbreid gebruik, de zogenaamde. "Oorlog van stromingen". Het eindigde in een overwinning AC niet alleen omdat er minder verliezen zijn bij transmissie over een afstand, maar ook het opwekken van gelijkstroom uit wisselstroom bleek eenvoudiger. Het is duidelijk dat de op deze manier verkregen gelijkstroom (zonder verbruiksbron) veel stabielere eigenschappen heeft. In dit geval zijn wissel- en gelijkspanning feitelijk strikt met elkaar verbonden, en na verloop van tijd zijn ze alleen afhankelijk van de opwekking van energie en de hoeveelheid verbruik.

Gelijkstroom is dus van nature het optreden van een ongelijkmatige lading in het volume (chemische reactie), die kan worden herverdeeld met behulp van draden door het punt van hoge en lage batterij(potentieel).

Laten we stilstaan ​​bij deze definitie zoals algemeen aanvaard. Alle andere gelijkstromen (geen batterijen) zijn afkomstig van de wisselstroombron. Op deze foto is de blauwe golvende lijn bijvoorbeeld onze gelijkstroom, als resultaat van de omzetting van wisselstroom.

Let op de opmerkingen op de foto: “ groot aantal circuits en collectorplaten." Als de converter anders is, zal het beeld anders zijn. Dezelfde blauwe lijn, de stroom is bijna constant, maar pulserend, onthoud dit woord. Hier is trouwens pure gelijkstroom de rode lijn.

De relatie tussen magnetisme en elektriciteit

Laten we nu eens kijken hoe wisselstroom verschilt van gelijkstroom, wat afhankelijk is van het materiaal. Het belangrijkste - het optreden van wisselstroom is niet afhankelijk van reacties in het materiaal. Door te werken met galvanische stroom (gelijkstroom) werd al snel vastgesteld dat geleiders als magneten tot elkaar worden aangetrokken. Het gevolg was de ontdekking dat een magnetisch veld onder bepaalde omstandigheden een elektrische stroom opwekt. Dat wil zeggen dat magnetisme en elektriciteit een onderling gerelateerd fenomeen bleken te zijn omgekeerde transformatie. Een magneet kan een stroom aan een geleider geven, en een geleider met stroom kan een magneet zijn. Deze foto toont een simulatie van de experimenten van Faraday, die dit fenomeen feitelijk ontdekte.

Nu de analogie voor wisselstroom. Onze magneet zal de aantrekkingskracht zijn en de stroomgenerator zal een zandloper met water zijn. Op de ene helft van de klok schrijven we “boven”, op de andere helft “onder”. We draaien onze klok om en zien hoe het water “naar beneden” stroomt, als al het water voorbij is, draaien we hem weer om en stroomt het water “naar boven”. Ondanks dat we stroming hebben, verandert deze twee keer per keer van richting volledige cyclus. Volgens de wetenschap zal het er zo uitzien: de frequentie van de stroom hangt af van de rotatiesnelheid van de generator in het magnetische veld. Onder bepaalde omstandigheden krijgen we een zuivere sinusgolf, of eenvoudigweg wisselstroom met verschillende amplitudes.

Opnieuw! Dit is erg belangrijk om het verschil tussen gelijkstroom en wisselstroom te begrijpen. In beide analogieën stroomt water ‘bergafwaarts’. Maar bij gelijkstroom zal het reservoir vroeg of laat leeg zijn, en bij wisselstroom zal de klok heel lang water laten stromen, hij bevindt zich in een gesloten volume. Maar in beide gevallen stroomt het water bergafwaarts. Het is waar dat in het geval van wisselstroom de helft van de tijd bergafwaarts stroomt, maar omhoog. Met andere woorden, de bewegingsrichting van wisselstroom is een algebraïsche grootheid, dat wil zeggen dat "+" en "-" voortdurend van plaats veranderen, terwijl de richting van de stroombeweging onveranderd blijft. Probeer over dit verschil na te denken en het te begrijpen. Het is zo in de mode om online te zeggen: “Je snapt het, nu weet je alles.”

Wat veroorzaakt de grote verscheidenheid aan stromingen

Als je het verschil begrijpt tussen gelijkstroom en wisselstroom, rijst er een natuurlijke vraag: waarom zijn er zoveel stromingen? We zouden één stroom als standaard kiezen, en alles zou hetzelfde zijn.

Maar, zoals ze zeggen: "niet alle stromingen zijn even nuttig", laten we trouwens eens nadenken over welke stroming gevaarlijker is: constant of afwisselend, als we ons grofweg niet de aard van de stroming hebben voorgesteld, maar eerder de kenmerken ervan. De mens is een collodium dat elektriciteit goed geleidt. Kit verschillende elementen in water (we bestaan ​​voor 70% uit water, als iemand het niet weet). Als er spanning wordt toegepast op zo'n collodium - er wordt een elektrische schok toegepast, zullen de deeltjes in ons lading beginnen over te dragen. Zoals het zou moeten zijn, van een punt met een hoog potentieel naar een punt met een laag potentieel. Het gevaarlijkste is om op de grond te staan, wat meestal een punt is met een oneindig nulpotentieel. Met andere woorden: we zullen alle stroom, dat wil zeggen het verschil in ladingen, naar de grond overbrengen. Dus met een constante bewegingsrichting van de lading verloopt het proces van het egaliseren van het potentieel in ons lichaam soepel. Wij zijn als zand dat water door ons heen laat stromen. En we kunnen veilig veel water ‘absorberen’. Bij wisselstroom is het beeld een beetje anders: al onze deeltjes zullen hier en daar worden “getrokken”. Het zand zal niet gemakkelijk water kunnen passeren, en het zal allemaal in beweging zijn. Daarom is het antwoord op de vraag welke stroom gevaarlijker is: gelijkstroom of wisselstroom, het antwoord is duidelijk: wisselstroom. Ter referentie: de levensbedreigende drempel voor gelijkstroom is 300 mA. Voor wisselstroom zijn deze waarden afhankelijk van de frequentie en beginnen bij 35mA. Bij een stroomsterkte van 50 hertz 100mA. Mee eens, een verschil van 3-10 keer beantwoordt op zichzelf de vraag: wat is gevaarlijker? Maar dit is niet het belangrijkste argument bij het kiezen van een huidige standaard. Laten we alles organiseren waarmee rekening wordt gehouden bij het kiezen van het type stroom:

• Levering van stroom over lange afstanden. Bijna alle gelijkstroom zal verloren gaan;
• Converteren naar heterogeen elektrische circuits met een onzeker verbruiksniveau. Voor gelijkstroom is het probleem vrijwel onoplosbaar;
• Het handhaven van een constante spanning voor wisselstroom is twee ordes van grootte goedkoper dan voor gelijkstroom;
• Conversie elektrische energie in mechanisch vermogen is veel goedkoper in AC-motoren en mechanismen. Dergelijke motoren hebben hun nadelen en kunnen in sommige gebieden gelijkstroommotoren niet vervangen;
• Voor massaal gebruik heeft gelijkstroom daarom één voordeel: het is veiliger voor de mens.

Vandaar het redelijke compromis waar de mensheid voor heeft gekozen. Niet slechts één stroming, maar het hele scala aan beschikbare transformaties van opwekking, levering aan de consument, distributie en gebruik. We zullen niet alles opsommen, maar we beschouwen het belangrijkste antwoord op de vraag van het artikel: "hoe verschilt gelijkstroom van wisselstroom" in één woord: kenmerken. Dit is waarschijnlijk het meest correcte antwoord voor alle huishoudelijke doeleinden. En om de normen te begrijpen, raden we aan de belangrijkste kenmerken van deze stromingen te overwegen.

Belangrijkste kenmerken van de huidige stromingen

Als voor gelijkstroom de kenmerken sinds de ontdekking ervan over het algemeen onveranderd zijn gebleven, dan is bij wisselstromen alles veel gecompliceerder. Kijk eens naar dit plaatje: een model van de huidige beweging in een driefasensysteem, van generatie tot consumptie

Vanuit ons oogpunt is het een heel duidelijk model, dat duidelijk maakt hoe je één, twee of drie fasen kunt verwijderen. Tegelijkertijd zie je hoe het bij de consument terechtkomt.

Als gevolg hiervan hebben we een opwekkingsketen, wissel- en gelijkspanning (stromen) in de consumentenfase. Hoe verder weg van de consument, hoe hoger de stromen en spanningen. In ons stopcontact is de eenvoudigste en zwakste eenfasige wisselstroom, 220 V met een vaste frequentie van 50 Hz. Alleen een verhoging van de frequentie kan de stroom bij deze spanning hoogfrequent maken. Het eenvoudigste voorbeeld staat in uw keuken. Magnetronprinten zet eenvoudige stroom om in hoogfrequente stroom, wat daadwerkelijk helpt bij het koken. Laten we trouwens de vraag over microgolfvermogen beantwoorden: dit is precies hoeveel "gewone" stroom het omzet in hoogfrequente stromen.

Het is de moeite waard eraan te denken dat elke transformatie van stromingen niet “voor niets” is. Om wisselstroom te krijgen, moet je de as ergens mee draaien. Om er een constante stroom uit te krijgen, zul je een deel van de energie als warmte moeten afvoeren. Zelfs energietransmissiestromen zullen in de vorm van warmte moeten worden afgevoerd wanneer ze met behulp van een transformator aan het appartement worden geleverd. Dat wil zeggen dat elke verandering in de huidige parameters gepaard gaat met verliezen. En natuurlijk gaan verliezen gepaard met de levering van stroom aan de consument. Deze ogenschijnlijk theoretische kennis stelt ons in staat te begrijpen waar onze te veel betaalde energiekosten vandaan komen, waardoor de helft van de vragen wordt geëlimineerd over waarom er 100 roebel op de meter staat, maar 115 op de bon.

Laten we terugkeren naar de stromingen. Het lijkt erop dat we alles hebben genoemd, en we weten zelfs hoe gelijkstroom verschilt van wisselstroom, dus laten we u eraan herinneren welke stromen er bestaan.

• DC, de bron is de fysica van chemische reacties met een verandering in lading, kan worden verkregen door wisselstroom om te zetten. Een variëteit is een gepulseerde stroom die zijn parameters verandert, in breed bereik, maar verandert de bewegingsrichting niet.
• AC. Kan eenfasig, tweefasig of driefasig zijn. Standaard of hoge frequentie. Zo een eenvoudige classificatie ruim voldoende.

Conclusie of elke stroom heeft zijn eigen apparaat

De foto toont de huidige generator bij de waterkrachtcentrale Sayano-Shushenskaya. En deze foto toont de plaats waar het werd geïnstalleerd.

En dit is een gewone gloeilamp.

Is het niet waar dat het schaalverschil verbazingwekkend is, ook al is de eerste onder meer gemaakt voor het werk van de tweede? Als je over dit artikel nadenkt, wordt het duidelijk dat hoe dichter het apparaat bij een persoon is, hoe vaker het gelijkstroom gebruikt. Met uitzondering van DC-motoren en industriële toepassingen is dit inderdaad een norm die juist is gebaseerd op het feit dat we hebben ontdekt welke stroom gevaarlijker is: gelijkstroom of wisselstroom. De kenmerken van huishoudelijke stromen zijn gebaseerd op hetzelfde principe, aangezien wisselstroom 220V 50Hz een compromis is tussen gevaar en verliezen. De prijs van een compromis is beschermende automatisering: van de zekering tot de aardlekschakelaar. Als we ons van de persoon verwijderen, bevinden we ons in de zone van voorbijgaande kenmerken, waar zowel stromen als spanningen hoger zijn, en waar geen rekening wordt gehouden met het gevaar voor de mens, maar aandacht wordt besteed aan veiligheidsmaatregelen - de zone industrieel gebruik huidig Het verst verwijderd van de mens, zelfs in de industrie, is de transmissie en opwekking van energie. Voor een gewone sterveling is hier niets te doen - dit is een zone van professionals en specialisten die weten hoe ze deze kracht moeten beheren. Maar zelfs met huishoudelijk gebruik elektriciteit, en natuurlijk zal het begrijpen van de fundamentele aard van stromen nooit overbodig zijn als u met elektriciens werkt.

Mensen zijn al lang gewend aan de voordelen van elektriciteit en het maakt velen niet uit welke stroom er op het stopcontact staat. Op deze planeet bestaat 98% van de opgewekte elektriciteit uit wisselstroom. Het is veel gemakkelijker om over aanzienlijke afstanden te produceren en te verzenden dan constant. In dit geval kan de spanning vele malen in waarde veranderen, zowel naar beneden als naar boven. De huidige sterkte heeft een aanzienlijke invloed op de verliezen in de draden.

Transmissie van elektriciteit over een afstand

Opties thuisnetwerk altijd bekend: wisselstroom, spanning 220 volt en frequentie 50 hertz. Ze zijn vooral geschikt voor elektromotoren, koelkasten en stofzuigers, maar ook voor gloeilampen en vele andere apparaten. Veel consumenten werken bij constante spanning bij 6-12 volt. Dit geldt vooral voor elektronica. Maar de voeding van de apparaten moet van hetzelfde type zijn. Daarom moet voor alle consumenten de stroom in het stopcontact variabel zijn, met dezelfde spanning en frequentie.

Verschil tussen stromingen

Wisselstroom verandert periodiek van grootte en richting. Wisselstroom met een spanning van 220-400 duizend volt komt uit de generatoren van de elektriciteitscentrale. Tot een gebouw met meerdere verdiepingen wordt het teruggebracht tot 12.000 volt, en vervolgens wordt het bij het transformatorstation omgezet naar 380 volt.

Binnenkomen privé huis kan driefasig of eenfasig zijn. Drie fasen komen het gebouw met meerdere verdiepingen binnen en vervolgens in elk appartement vanaf het tussenvloerpaneel, waardoor 220 volt wordt verwijderd tussen de neutrale draad en de fase.

Aansluitschema in het appartement uit eenfasig netwerk AC

In het appartement wordt spanning aan de meter geleverd en van daaruit wordt deze via afzonderlijke stroomonderbrekers aan de aansluitdozen van elke kamer geleverd. De dozen zijn in twee circuits door de kamer verbonden verlichtingsarmaturen en stopcontacten. In het tekeningdiagram is er voor elke kamer één machine. Een andere aansluitmethode is mogelijk, wanneer deze op de verlichtings- en stopcontactcircuits wordt geïnstalleerd. beschermend apparaat. Afhankelijk van voor hoeveel ampère het stopcontact is ontworpen, kan het in een groep zitten of is er een aparte stroomonderbreker op aangesloten. Gelijkstroom is anders omdat de richting en eigenschappen ervan in de loop van de tijd niet veranderen. Het wordt gebruikt in alle elektronica in huis, LED-achtergrondverlichting

en in huishoudelijke apparaten. Tegelijkertijd weten velen niet welke stroom er in het stopcontact zit. Het komt als variabele uit het netwerk en wordt vervolgens, indien nodig, omgezet in constante elektrische apparaten.

Als u een circuit maakt om een ​​appartement van gelijkstroom te voorzien, zal het omzetten ervan naar wisselstroom veel duurder zijn.

DC/DC-omzetter

Socket-parameters De bepalende kenmerken voor stopcontacten zijn het beschermingsniveau en de contactgroep.

• Voor de eigenaar van een appartement moet u bij het kiezen van een stopcontact rekening houden met:
• installatielocatie: extern, verborgen, binnen of buiten;
• vorm en overeenstemming van stekker en stopcontact met elkaar, gebruiksveiligheid;

kenmerken van het netwerk, vooral hoeveel ampère er doorheen kan stromen.

Verbindingsvereisten

1. Om een ​​elektrisch apparaat op het netwerk aan te sluiten, zijn een stopcontact en een stekker respectievelijk een bron en een ontvanger van energie en vormen ze een stekkerverbinding. Hiervoor gelden de volgende eisen. Betrouwbaar contact. Zwakke verbinding leidt tot oververhitting en storingen. Het is ook belangrijk om voor een betrouwbare fixatie te zorgen spontane afsluiting
2. . Hier is het handig om veercontacten in de socket te gebruiken.
3. Isolatie van stroomvoerende delen van elkaar. Bescherming tegen contact met handen of verschillende objecten
4. Zorg voor polariteit bij het aansluiten. Dit is van belang als de aansluiting gelijkstroom voert of als het apparaat wordt gebruikt in combinatie met een enkelpolige schakelaar. Het ontwerp van het stopcontact laat geen verkeerde aansluiting toe.
5. Beschikbaarheid van aarding voor apparaten van beschermingsklasse 1. Het is belangrijk om de aarding in stopcontacten goed aan te sluiten.

Afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden worden stopcontacten gemaakt op verschillende niveaus bescherming, die worden aangegeven door de IP-code en de twee cijfers erna. De eerste (0-6) geeft aan in hoeverre het apparaat voorkomt dat voorwerpen, stof enz. binnendringen. De volgende (0-8) bieden bescherming tegen water. Als een stopcontact IP68 is, betekent dit dat deze de hoogste bescherming biedt tegen invloeden van buitenaf.

Per producttype zijn ze aangegeven in Latijnse letters. Binnenlandse exemplaren worden geproduceerd zonder aarding (C) en met aarding (F).

Soorten stopcontacten

AC (~)-groepsapparaten zijn ontworpen voor wisselstroom. Gelijkstroom wordt gelijkstroom (-) genoemd.

De belangrijkste indicator is de huidige sterkte die is toegestaan ​​voor een bepaald stopcontact. Als er 6 A is gemarkeerd, mag de totale aangesloten belasting het opgegeven aantal ampère niet overschrijden. In dit geval maakt het niet echt uit of er wisselstroom of gelijkstroom doorheen gaat.

Hoeveel belasting de verbinding kan weerstaan, wordt geschat op basis van het totale vermogen van alle aangesloten apparaten. Voor toepassingen zoals magnetron, vaatwasser of wasmachine Er wordt gebruik gemaakt van aparte stopcontacten van minimaal 16 ampère met aanduiding van de stroomsoort. Een speciale plaats wordt ingenomen door een elektrisch fornuis, waarvoor de nominale stroom 25 ampère of meer is. Het moet worden aangesloten via een afzonderlijke aardlekschakelaar. De basis is de nominale stroom: het aantal ampère dat het stopcontact lange tijd kan doorgeven.

Ampère is een meeteenheid waarmee stroom wordt gemeten. Als alleen het nominale vermogen wordt aangegeven, toegestane stroom zal I = P/U zijn, waarbij U = 220 volt. Dan is de stroom bij een vermogen van 2200 watt gelijk aan 10 ampère.

Let op het aansluiten van elektrische apparaten op stopcontacten met behulp van verlengsnoeren. Hier kunt u gemakkelijk een fout maken bij het bepalen hoeveel totaal laadvermogen vereist is. Daarnaast moet het verlengsnoer ook aan de eisen voldoen, aangezien deze over eigen gelabelde stopcontacten beschikt.

Bij wisselstroom is de polariteit van de stekkerverbindingen niet bijzonder noodzakelijk. De fase wordt meestal gevonden als u een automatische machine of een enkelpolige schakelaar op de lampen moet aansluiten. Als ze zijn uitgeschakeld, zal het aanraken van de neutrale draad niet zo gevaarlijk zijn.

Uitgebreide functionaliteit stopcontacten

Nu brengen ze nieuwe soorten sockets uit met nieuwe functies:

1. Ingebouwde uitschakeltimers.
2. Schakelstroomtype.
3. Met indicatie van het beladingsniveau (kleur verandert van groen naar rood).
4. Met ingebouwde aardlekschakelaar.
5. Met automatische vergrendeling.

De verbinding controleren

De spanning in het stopcontact wordt gecontroleerd door een voltmeter of tester aan te sluiten. Als deze aanwezig is, geeft het apparaat aan hoeveel volt er op staat.

Stopcontact spanningstester

De stroomsterkte kan worden bepaald door een ampèremeter die in serie is geschakeld met de bedrijfsbelasting.

Elektriciens controleren de aanwezigheid van spanning met een indicator. Enkelpolig - gemaakt in de vorm van een schroevendraaier met een gloeilamp. Met zijn hulp kun je de fase vinden, maar de aansluiting van de neutrale draad wordt niet weergegeven. Dit kan gedaan worden met een tweepolige indicator, die deze verbindt tussen fase en nul. U kunt eenvoudig de spanning in het stopcontact controleren indicatielampje waar het mee moet corresponderen.

Kinderen wordt geleerd dat ze hun vingers niet in stopcontacten mogen steken! Waarom? Omdat het slecht zal zijn. Met meer gedetailleerde uitleg Vaak zijn er problemen: er is een soort spanning, stroom, er stroomt ergens iets. Zodat u in de toekomst aan uw kinderen kunt uitleggen wat wat is, zullen wij het u nu uitleggen. Dit artikel gaat over wissel- en gelijkstromen, hun verschillen, toepassingen en de geschiedenis van elektriciteit in het algemeen. Wetenschap moet interessant gemaakt worden, en bescheiden proberen wij dit zo goed mogelijk te doen.

Bijvoorbeeld: welke stroom staat er in onze stopcontacten? Variabel natuurlijk! Spanning 220 Volt en frequentie 50 Hertz. En het netwerk waardoor de stroom wordt verzonden, is driefasig. Trouwens, als je bij de woorden "fase" en "nul" verdoofd raakt, lees dan wat het is, en de dag zal niet tevergeefs dubbel geleefd worden! Maar laten we niet op de zaken vooruitlopen. Eerste dingen eerst.

Een korte geschiedenis van elektriciteit

Wie heeft elektriciteit uitgevonden? En niemand! Mensen begrepen geleidelijk wat het was en hoe ze het moesten gebruiken.

Het begon allemaal in de 7e eeuw voor Christus, op een zonnige (of misschien regenachtige, wie weet) dag. Toen merkte de Griekse filosoof Thales op dat als je barnsteen over wol wrijft, dit lichte voorwerpen zal aantrekken.

Dan waren er Alexander de Grote, oorlogen, het christendom, de val van het Romeinse rijk, oorlogen, de val van Byzantium, oorlogen, de middeleeuwen, de kruistochten, epidemieën, de inquisitie en nog veel meer oorlogen. Zoals je begrijpt hadden mensen geen tijd voor elektriciteit of ebonietstokken ingewreven met wol.

In welk jaar werd het woord ‘elektriciteit’ uitgevonden? In 1600 besloot de Engelse natuuronderzoeker William Gilbert het werk 'On the Magnet, Magnetic Bodies and the Great Magnet - the Earth' te schrijven. Toen verscheen de term "elektriciteit".

Honderdvijftig jaar later, in 1747, creëerde Benjamin Franklin, van wie we allemaal heel veel houden, de eerste elektriciteitstheorie. Hij beschouwde dit fenomeen als een vloeibare of immateriële vloeistof.

Het was Franklin die het concept introduceerde positief En negatief kosten (voorheen gescheiden glas En hars elektriciteit), vond de bliksemafleider uit en bewees dat bliksem elektrisch van aard is.

Iedereen houdt van Benjamin, omdat zijn portret op elk honderd dollarbiljet staat. Naast zijn werk in de exacte wetenschappen was hij een prominent politiek figuur. Maar in tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, was Franklin niet de president van de Verenigde Staten.

1785 - Coulomb ontdekt met welke kracht tegengestelde ladingen elkaar aantrekken en soortgelijke ladingen afstoten.

1791 - Luigi Galvani merkte per ongeluk dat de poten van een dode kikker samentrokken onder invloed van elektriciteit.

Het werkingsprincipe van de batterij is gebaseerd op galvanische cellen. Maar wie creëerde de eerste galvanische cel? Gebaseerd op de ontdekking van Galvani creëerde een andere Italiaanse natuurkundige Alessandro Volta in 1800 de Volta-kolom, het prototype van de moderne batterij.

Bij opgravingen in de buurt van Bagdad vonden ze een batterij van meer dan tweeduizend jaar oud. Welke oude iPhone ermee werd opgeladen, blijft een mysterie. Maar we weten zeker dat de batterij al leeg is. Deze casus lijkt te zeggen: misschien wisten mensen al veel eerder van elektriciteit, maar toen ging er iets mis.

Al in de 19e eeuw maakten Oersted, Ampere, Ohm, Thomson en Maxwell een echte revolutie. Elektromagnetisme werd ontdekt, geïnduceerde emf, elektrische en magnetische verschijnselen werden ermee geassocieerd uniform systeem en beschreven door fundamentele vergelijkingen.

Trouwens! Als u geen tijd heeft om dit allemaal zelf te regelen, bieden onze lezers momenteel 10% korting op

De 20e eeuw bracht de kwantumelektrodynamica en de theorie van zwakke interacties met zich mee, evenals elektrische auto's en alomtegenwoordige elektriciteitsleidingen. Overigens rijdt de beroemde elektrische auto van Tesla op gelijkstroom.

Natuurlijk is het heel korte geschiedenis elektriciteit, en we hebben niet veel namen genoemd die van invloed zijn geweest op de vooruitgang op dit gebied. Anders zou er een heel naslagwerk met meerdere delen moeten worden geschreven.

Bedenk eerst dat stroom de beweging is van geladen deeltjes.

Gelijkstroom is stroom die in één richting stroomt.

Een typische DC-bron is een galvanische cel. Simpel gezegd: een batterij of accu. Een van oude artefacten gerelateerd aan elektriciteit: de batterij van Bagdad, die 2000 jaar oud is. Er wordt aangenomen dat het een stroom van 2-4 volt leverde.

Waar wordt DC gebruikt:

• bij het voeden van de meeste huishoudelijke apparaten;
• in batterijen en accu's voor autonome stroomvoorziening apparaten;
• voor het voeden van auto-elektronica;
• op schepen en onderzeeërs;
• V openbaar vervoer(trolleybussen, trams).

De eenvoudigste manier om gelijkstroom weer te geven is visueel, in een grafiek. Hier is hoe het eruit ziet:

Huishoudelijke apparaten Ze werken op gelijkstroom, maar wisselstroom komt in de netwerkaansluitingen in het appartement. Bijna overal wordt gelijkstroom verkregen door het gelijkrichten van wisselstroom.

Wisselstroom is een stroom die van grootte en richting verandert. Bovendien verandert het met gelijke tussenpozen.

Wisselstroom wordt gebruikt in de industrie en de energievoorziening. Dit is wat op stations wordt ontvangen en naar consumenten wordt verzonden. De variabele transformatie is al aanwezig elektrische stroom bij constant gebruik gebeurt met behulp van omvormers.

Wisselstroom - wisselstroom (AC). Gelijkstroom - gelijkstroom (DC). De afkorting AC/DC is te zien op de transformatorkasten waar de ombouw plaatsvindt. Het is ook de naam van een geweldige Australische rockband.

En hier is een visuele weergave van wisselstroom.

Wisselstroom stroomt in een circuit in twee richtingen: heen en weer. Eén ervan wordt overwogen positief, en de tweede - negatief.

Omdat de grootte van de stroom niet alleen in richting, maar ook in grootte verandert, moet u niet denken dat er altijd 220 volt in uw stopcontact staat. 220 wel effectieve waarde spanning, die 50 keer per seconde optreedt. In Amerika hanteren ze overigens een andere standaard voor wisselstroom in het netwerk: 110 Volt en 60 Hertz.

Oorlog van de stromingen

Het actieve gebruik van gelijkstroom begon aan het einde van de 19e eeuw. Vervolgens perfectioneerde Edison de gloeilamp (1890) en richtte in New York de eerste energiecentrales op die 110 volt gelijkstroom produceerden.

Het gebruik van gelijkstroom ging gepaard met aanzienlijke verliezen bij het verzenden ervan over lange afstanden. Wisselstroom kon niet worden gebruikt vanwege het ontbreken van adequate meters en motoren die op wisselstroom werkten. Het proces van het omzetten van gelijkstroom in wisselstroom was ook moeilijk. Tegelijkertijd kan wisselstroom zonder verlies over lange afstanden worden overgedragen.

In die tijd kwam Nikola Tesla vanuit Servië naar Amerika en kreeg een baan bij het bedrijf van Edison. Tesla vond de wisselstroom-elektromotor uit, realiseerde zich alle voordelen en stelde Edison het gebruik ervan voor.

Edison luisterde niet naar Tesla en betaalde hem ook zijn salaris niet. Dit is hoe de beroemde confrontatie tussen uitvinders begon: de oorlog van stromingen.

Het duurde meer dan honderd jaar en eindigde in 2007. Toen schakelde New York volledig over op wisselstroom.

Waarom is wisselstroom gevaarlijker dan gelijkstroom?

Om geen verliezen en financiële ineenstorting te lijden door de introductie en het gebruik van Tesla's ideeën, demonstreerde Edison in de oorlog van stromingen publiekelijk hoe wisselstroom dieren doodt. Het geval waarin een Amerikaans staatsburger stierf door een wisselstroomschok, was zeer gedetailleerd en kreeg veel aandacht in de pers.

Voor mensen is wisselstroom over het algemeen zelfs gevaarlijker dan gelijkstroom. Hoewel je altijd rekening moet houden met de grootte van de stroom, de frequentie, de spanning en de weerstand van de persoon die een schok krijgt. Laten we deze nuances eens bekijken:

1. Wisselstroom met een frequentie van 50 Hertz is drie tot vier keer levensgevaarlijker dan gelijkstroom. Als de frequentie van de stroom meer dan 1000 Hertz is, wordt deze als minder gevaarlijk beschouwd.
2. Bij spanningen van ongeveer 400-600 volt worden wissel- en gelijkstromen als even gevaarlijk beschouwd. Bij spanningen groter dan 600 volt is gelijkstroom gevaarlijker.
3. Wisselstroom prikkelt, vanwege de aard en frequentie ervan, de zenuwen sterker, waardoor de spieren en het hart worden gestimuleerd. Daarom vormt het een groot levensgevaar.

Met welke stroming u ook werkt, wees voorzichtig en waakzaam! Zorg goed voor jezelf en je zenuwen, en onthoud: een professionele studentenservice met de beste experts helpt je daarbij effectief.

Lang geleden hebben wetenschappers elektrische stroom uitgevonden. De eerste uitvinding was de permanente. Maar later, tijdens experimenten in zijn laboratorium, vond Nikola Tesla wisselstroom uit. Er waren en zijn veel verschillen tussen hen, volgens welke een van hen wordt gebruikt in laagstroomapparatuur en de andere het vermogen heeft om te overwinnen verschillende afstanden met kleine verliezen. Maar veel hangt af van de omvang van de stroming.

AC- en DC-stroom: verschil en kenmerken

Het verschil tussen wisselstroom en gelijkstroom kan worden begrepen op basis van de definities. Om het werkingsprincipe en de functies beter te begrijpen, moet u de volgende factoren kennen.

Belangrijkste verschillen:

• Beweging van geladen deeltjes;
• Wijze van productie.

Variabele stroom is een stroom waarin geladen deeltjes in staat zijn de bewegingsrichting en de grootte ervan te veranderen bepaalde tijd. De belangrijkste parameters van wisselstroom zijn de spanning en frequentie.

Momenteel openbaar elektrische netwerken en verschillende objecten gebruiken wisselstroom, met een bepaalde spanning en frequentie. Deze parameters worden bepaald door de apparatuur en apparaten.

Let op! In huishoudelijke elektrische netwerken wordt een stroomsterkte van 220 volt gebruikt en klok frequentie 50 Hz.

De bewegingsrichting en frequentie van geladen deeltjes in gelijkstroom blijven ongewijzigd. Gezien stroom Voor de stroomvoorziening worden verschillende huishoudelijke apparaten zoals televisies en computers gebruikt.

Omdat wisselstroom eenvoudiger en zuiniger is in zijn productiemethode en transmissie over verschillende afstanden, is het de basis geworden voor de elektrificatie van objecten. Wisselstroom wordt geproduceerd in verschillende energiecentrales, van waaruit deze via geleiders aan de consument wordt geleverd.

Gelijkstroom wordt verkregen door wisselstroom om te zetten of door chemische reacties (bijvoorbeeld alkalische batterij). Voor de conversie worden stroomtransformatoren gebruikt.

Welk spanningsniveau is acceptabel voor een persoon: kenmerken

Om te weten welke waarden van elektrische stroom voor een persoon zijn toegestaan, zijn passende tabellen samengesteld die de waarden van wissel- en gelijkstroom en tijd aangeven.

Blootstellingsparameters voor elektrische stroom:

• Kracht;
• Frequentie;
• Tijd;
• Relatieve vochtigheid.

Toegestane aanraakspanning en -stroom die door het menselijk lichaam stromen verschillende modi elektrische installaties overschrijden de volgende waarden niet.

Wisselstroom 50 Hz, mag niet meer zijn dan 2,0 Volt en een stroomsterkte van 0,3 mA. Stroom met een frequentie van 400 Hz met een spanning van 3,0 Volt en een stroomsterkte van 0,4 mA. Gelijkstroom met een spanning van 8 en een stroom van 1 mA. Veilige blootstelling aan stroom met dergelijke indicatoren is maximaal 10 minuten.

Let op! Als elektrische installatiewerkzaamheden worden geproduceerd bij verhoogde temperaturen en hoge relatieve luchtvochtigheid worden deze waarden drie keer verlaagd.

In elektrische installaties met spanningen tot 100 Volt, die stevig geaard zijn of de nulleider geïsoleerd is, zijn de veilige aanraakstromen als volgt.

50 Hz wisselstroom met een spanningsbereik van 550 tot 20 Volt en een stroomsterkte van 650 tot 6 mA, 400 Hz wisselstroom met een spanning van 650 tot 36 Volt, en gelijkstroom van 650 tot 40 Volt, mogen geen invloed hebben op de mens lichaam binnen het bereik van 0,01 tot 1 seconde.

Gevaarlijke wisselstroom voor mensen

Er wordt aangenomen dat elektrische wisselstroom het gevaarlijkst is voor het menselijk leven. Maar dit is voorzien, als u niet in details treedt. Veel hangt af van verschillende hoeveelheden en factoren.

Factoren die van invloed zijn op gevaarlijke blootstelling:

• Duur van het contact;
• Het pad van elektrische stroom;
• Stroom en spanning;
• Wat is de weerstand van het lichaam?

Volgens de regels van de PUE is de gevaarlijkste stroom voor mensen wisselstroom met een frequentie die varieert van 50 tot 500 Hz.

Het is vermeldenswaard dat, op voorwaarde dat de stroom niet groter is dan 9 mA, iedereen zich kan bevrijden van het stroomvoerende deel van de elektrische installatie.

Als gegeven waarde wordt overschreden, dan heeft iemand krachtige hulp nodig om uzelf te bevrijden van de effecten van elektrische stroom. Dit komt door het feit dat wisselstroom veel beter in staat is zenuwuiteinden te stimuleren en onvrijwillige spierspasmen te veroorzaken.

Wanneer u bijvoorbeeld het actieve deel van het apparaat met de binnenkant van uw handpalm aanraakt, zal de spierspasmen ervoor zorgen dat de vuist na verloop van tijd sterker wordt gebald.

Waarom is wisselstroom gevaarlijker? Bij identieke waarden stroom, wisselstroom heeft een meerdere malen sterker effect op het lichaam.

Omdat wisselstroom de zenuwuiteinden en spieren beïnvloedt, is het de moeite waard om te begrijpen dat dit ook de werking van de hartspier beïnvloedt. Hieruit volgt dat bij contact met wisselstroom het risico op overlijden toeneemt.

Een belangrijke indicator is de weerstand van het menselijk lichaam. Maar wanneer getroffen door wisselstroom met hoge frequenties wordt de lichaamsweerstand aanzienlijk verminderd.

Hoe groot is gelijkstroom gevaarlijk voor de mens?

Gelijkstroom kan ook gevaarlijk zijn voor mensen. Natuurlijk, variabel, tien keer gevaarlijker. Maar als we stromen in verschillende hoeveelheden beschouwen, kan constant veel gevaarlijker zijn dan afwisselend.

De effecten van gelijkstroom op mensen zijn onderverdeeld in:

• 1 drempel;
• 2 drempel;
• 3 drempel.

Wanneer u wordt blootgesteld aan gelijkstroom op de veerdrempel (de stroom is merkbaar), beginnen uw handen een beetje te trillen en verschijnt er een licht tintelend gevoel.

De tweede drempel (stroom die niet vrijkomt), variërend van 5 tot 7 mA, is laagste waarde, waarin een persoon zichzelf niet alleen van de dirigent kan bevrijden.

Deze stroom wordt als niet gevaarlijk beschouwd, omdat de weerstand van het menselijk lichaam hoger is dan de waarde ervan.

De derde drempel (fibrillatie), bij waarden van 100 mA en hoger, heeft de stroom een ​​sterke invloed op het lichaam en de inwendige organen. In dit geval kan de stroom bij deze waarden een chaotische samentrekking van de hartspier veroorzaken en tot stilstand leiden.

De sterkte van de impact wordt ook door andere factoren beïnvloed. Een droge menselijke huid heeft bijvoorbeeld een weerstand van 10 tot 100 kOhm. Maar als het contact plaatsvindt met een nat huidoppervlak, wordt de weerstand aanzienlijk verminderd.

Stroom is de beweging van elektronen in een bepaalde richting. Het is ook noodzakelijk dat elektronen in onze apparaten bewegen. Waar komt de stroom in het stopcontact vandaan?

Een elektriciteitscentrale zet de kinetische energie van elektronen om in elektrische energie. Dat wil zeggen, een waterkrachtcentrale gebruikt stromend water om een ​​turbine te laten draaien. De turbinepropeller roteert een koperen bal tussen twee magneten. Magneten zorgen ervoor dat de elektronen in het koper bewegen, waardoor de elektronen in de draden die met het koperbolletje zijn verbonden, gaan bewegen, waardoor er stroom ontstaat.

De generator is als een waterpomp en de draad is als een slang. De generatorpomp pompt elektronen-water door draden-slangen.

Wisselstroom is de stroom die we in het stopcontact hebben. Het wordt variabel genoemd omdat de richting van de elektronenbeweging voortdurend verandert. Wisselstroom uit stopcontacten kan wel verschillende frequentie En elektrische spanning. Wat betekent het? IN Russische stopcontacten frequentie 50 hertz en spanning 220 volt. Het blijkt dat de stroom van elektronen in een seconde de richting van de elektronenbeweging en de lading 50 keer verandert van positief naar negatief. De verandering van richting is te zien in fluorescentielampen wanneer u ze inschakelt. Terwijl de elektronen versnellen, knippert het meerdere keren - dit is een verandering in de bewegingsrichting. En 220 volt is de maximaal mogelijke ‘druk’ waarmee elektronen in dit netwerk bewegen.

Bij wisselstroom verandert de lading voortdurend. Dit betekent dat de spanning 100% is, dan 0% en dan weer 100%. Als de spanning 100% constant zou zijn, zou een draad met een grote diameter nodig zijn, en bij een veranderende lading zouden de draden dunner kunnen zijn. Het is handig. Een elektriciteitscentrale kan miljoenen volt door een klein draadje sturen, terwijl een transformator voor een individueel huis bijvoorbeeld 10.000 volt nodig heeft en 220 volt aan elk stopcontact levert.

Gelijkstroom is de stroom die je hebt telefoon batterij of batterijen. Het wordt constant genoemd omdat de richting waarin de elektronen bewegen niet verandert. Opladers Ze zetten wisselstroom uit het netwerk om in gelijkstroom, en in deze vorm komt het in batterijen terecht.