La différence entre le courant continu et le courant alternatif et leurs caractéristiques. Quelle est la différence entre le courant continu et alternatif

Dans cet article, nous vous expliquerons ce que sont le courant électrique alternatif et le courant alternatif triphasé.

Le concept de courant électrique alternatif est donné dans le manuel de physique d'un établissement d'enseignement général - l'école. - un courant sous la forme d'un signal sinusoïdal harmonique dont les principales caractéristiques sont la tension et la fréquence effectives, les changements de direction et d'amplitude dans le temps.

Fréquence est le nombre de changements complets de polarité d’un courant électrique alternatif en une seconde. Cela signifie que le courant dans une prise domestique ordinaire avec une fréquence de 50 Hertz change de direction du positif au négatif et inversement exactement cinquante fois en une seconde. Un changement complet dans la direction (polarité) d'un courant électrique du positif au négatif et de nouveau au positif est appelé : période d'oscillation du courant électrique. Pendant la période T le courant électrique alternatif change deux fois de direction.

Pour l'observation visuelle courant alternatif sinusoïdal utilisent habituellement . Pour éviter les chocs électriques et protéger l'oscilloscope de la tension secteur à l'entrée, des transformateurs d'isolement sont utilisés. Pour mesurer une période, peu importe les points équivalents (à amplitude égale) auxquels la mesurer. Vous pouvez utiliser le maximum de sommets positifs ou négatifs, ou vous pouvez utiliser la valeur zéro. Ceci est expliqué dans la figure.

D'après un manuel de physique, nous savons que le courant électrique alternatif est généré à l'aide d'une machine électrique - un générateur. Le modèle le plus simple de générateur est un cadre magnétique tournant dans le champ magnétique d’un aimant permanent.

Imaginons un cadre métallique rectangulaire à plusieurs tours, tournant uniformément dans un champ magnétique uniforme. La FEM apparaissant dans ce cadre. l'induction change selon une loi sinusoïdale. Période d'oscillation T le courant électrique alternatif correspond à un tour complet du cadre magnétique autour de son axe.

L'une des caractéristiques importantes du courant électrique sont deux valeurs du courant électrique alternatif - la valeur maximale et la valeur moyenne.

Valeur de tension maximale du courant électrique Umax est la valeur de tension correspondant à la valeur maximale de la sinusoïde.

Valeur moyenne de la tension du courant électrique Usr est une valeur de tension égale à 0,636 du maximum. Mathématiquement, cela ressemble à ceci :

U moy = 2 * U max / π = 0,636 U max

L'onde sinusoïdale de tension maximale peut être surveillée sur l'écran de l'oscilloscope. Comprendre ce que c'est valeur moyenne de la tension électrique alternative Vous pouvez mener une expérience selon la figure et la description ci-dessous.

À l'aide d'un oscilloscope, connectez une tension sinusoïdale à son entrée. Utilisez le bouton de décalage de balayage vertical pour déplacer le « zéro » de balayage vers la ligne la plus basse de l’échelle de l’écran de l’oscilloscope. Étirez et décalez le balayage horizontal de sorte qu'une demi-onde de tension sinusoïdale s'insère dans dix (cinq) cellules de l'écran de l'oscilloscope. À l’aide du bouton de balayage vertical (gain), étirez le balayage de manière à ce que l’amplitude maximale de la demi-onde corresponde exactement à dix (cinq) cellules sur l’écran de l’oscilloscope. Déterminez l’amplitude de la sinusoïde en dix sections. Résumez les dix valeurs et divisez par dix - trouvez son « score moyen ». En conséquence, vous obtiendrez une valeur de tension approximativement égale à 6,36 de sa valeur maximale - 10.

Instruments de mesure– les voltmètres, compteurs, multimètres pour mesurer la tension alternative ont un redresseur et un condensateur de lissage dans leur circuit. Cette chaîne « arrondit » le multiplicateur de la différence entre la tension maximale et mesurée à 0,7. Par conséquent, si vous observez une sinusoïde de tension d'une amplitude de 10 volts sur l'écran de l'oscilloscope, alors le voltmètre (tseshka, multimètre) affichera non pas 10, mais environ 7 volts. Pensez-vous que votre prise domestique est en 220 volts ? C'est vrai, mais pas tout à fait vrai ! 220 volts est la valeur de tension moyenne d'une prise domestique, moyennée par un appareil de mesure - un voltmètre. La tension maximale découle de la formule :

U max = U mesure / 0,7 = 220 / 0,7 = 314,3 volts

C'est pourquoi, lorsque vous êtes « choqué » par le courant d'une prise électrique de 220 volts, sachez que c'est votre illusion. En fait, vous tremblez à environ 315 volts.

Courant triphasé

Parallèlement au simple courant alternatif sinusoïdal, ce qu'on appelle courant alternatif triphasé. De plus, le courant électrique triphasé constitue le principal type d’énergie utilisé dans le monde. Le courant triphasé a gagné en popularité en raison de son transport d’énergie moins coûteux sur de longues distances. Si le courant électrique ordinaire (monophasé) nécessite deux fils, alors le courant triphasé, qui contient trois fois plus d'énergie, ne nécessite que trois fils. Vous apprendrez la signification physique plus loin dans cet article.

Imaginez si ce n'est pas un, mais trois cadres identiques qui tournent autour d'un axe commun, dont les plans pivotent les uns par rapport aux autres de 120 degrés. Puis les forces électromotrices sinusoïdales qui y apparaissent. sera également déphasé de 120 degrés (voir figure).

Ces trois courants alternatifs coordonnés sont appelés courant triphasé. Un agencement simplifié des enroulements de fil dans un générateur de courant triphasé est illustré sur la figure.

La connexion des enroulements du générateur le long de trois lignes indépendantes est illustrée dans la figure ci-dessous.

Cette connexion à six fils est assez lourde. Puisque seules les différences de potentiel sont importantes pour les phénomènes dans les circuits électriques, un conducteur peut être utilisé pour deux phases à la fois, sans réduire la capacité de charge de chaque phase. En d'autres termes, dans le cas de la connexion des enroulements du générateur en configuration « étoile » à l'aide d'un « zéro », l'énergie est transférée de trois sources à travers quatre fils (voir figure), dont un est commun - le fil neutre.

Trois fils peuvent transmettre l'énergie de trois sources de courant électrique (pratiquement indépendantes) reliées par un « triangle » à la fois.

Dans les générateurs industriels et les transformateurs convertisseurs, une tension phase à phase de 220 volts est généralement connectée à l'aide d'une connexion triangle. Dans ce cas, il n’y a pas de fil « neutre ».

"Star" est utilisé pour transmettre la tension du réseau en utilisant "zéro". Dans ce cas, une tension de 220 volts est appliquée dans la phase par rapport à « zéro ». La tension composée est de 380 volts.

Un phénomène fréquent à l'époque du « vol effronté de la démocratie » était l'incendie d'équipements ménagers dans les appartements de citoyens respectables, lorsque, en raison d'un câblage faible, le « zéro » commun brûlait, puis, en fonction du nombre d'appareils électroménagers allumés. allumés dans les appartements, les téléviseurs et les réfrigérateurs de cette personne, qui les incluait le moins, ont brûlé. Ceci est dû au phénomène de « déséquilibre de phase », qui se produit lorsque le zéro est cassé. Au lieu de 220 volts, une tension interphase de 380 volts s'est précipitée dans la prise de citoyens respectables. Jusqu'à présent, dans de nombreux appartements collectifs et immeubles ressemblant à des logements dans nos villes russes, ce phénomène n'a pas été complètement éradiqué.

Les gens sont habitués depuis longtemps aux avantages de l’électricité et beaucoup ne se soucient pas du courant présent dans la prise. Sur la planète, 98 % de l’électricité produite est du courant alternatif. Il est beaucoup plus facile de produire et de transmettre sur des distances importantes que sur des distances constantes. Dans ce cas, la tension peut changer plusieurs fois de valeur, de haut en bas. L'intensité du courant affecte considérablement les pertes dans les fils.

Transmission d'électricité à distance

Les paramètres du réseau domestique sont toujours connus : courant alternatif, tension 220 volts et fréquence 50 hertz. Ils conviennent principalement aux moteurs électriques, aux réfrigérateurs et aux aspirateurs, ainsi qu'aux lampes à incandescence et à de nombreux autres appareils. De nombreux consommateurs fonctionnent à une tension constante de 6 à 12 volts. Cela s'applique particulièrement à l'électronique. Mais l'alimentation des appareils doit être du même type. Par conséquent, pour tous les consommateurs, le courant dans la prise doit être alternatif, avec la même tension et la même fréquence.

Différence entre les courants

Le courant alternatif change périodiquement d’ampleur et de direction. Un courant alternatif d'une tension de 220 à 400 000 volts sort des générateurs de la centrale électrique. Jusqu'à un bâtiment à plusieurs étages, elle est réduite à 12 000 volts, puis au poste de transformation, elle est convertie à 380 volts.

L'entrée d'une maison privée peut être triphasée ou monophasée. Trois phases entrent dans le bâtiment à plusieurs étages, puis dans chaque appartement depuis le panneau inter-étage, à travers lequel 220 volts sont supprimés entre le fil neutre et la phase.

Schéma de raccordement dans l'appartement à partir d'un réseau AC monophasé

Dans l'appartement, la tension est fournie au compteur et, à partir de celui-ci, elle est fournie via des disjoncteurs séparés aux boîtes de jonction de chaque pièce. À partir des boîtiers, le câblage est réalisé autour de la pièce en deux circuits de luminaires et de prises. Dans le schéma, il y a une machine pour chaque pièce. Une autre méthode de connexion est possible lorsqu'un dispositif de protection est installé sur les circuits d'éclairage et de prise. Selon le nombre d'ampères pour lequel la prise est conçue, elle peut faire partie d'un groupe ou un disjoncteur séparé y est connecté. Le courant continu est différent dans le sens où sa direction et ses propriétés ne changent pas avec le temps. Il est utilisé dans tous les appareils électroniques domestiques, l’éclairage LED et les appareils électroménagers. Dans le même temps, beaucoup ne savent pas quel courant se trouve dans la prise. Il provient du réseau sous forme variable, puis est converti en constante à l'intérieur des appareils électriques, si nécessaire.

Si vous réalisez un circuit pour alimenter un appartement en courant continu, sa reconversion en courant alternatif coûtera beaucoup plus cher.

Convertisseur DC/DC

Paramètres de prise

Les caractéristiques déterminantes des prises sont le niveau de protection et le groupe de contacts. Pour le propriétaire d'un appartement, lors du choix d'un point de vente, vous devez prendre en compte :

• lieu d'installation : extérieur, caché, intérieur ou extérieur ;
• forme et correspondance de la fiche et de la prise, sécurité d'utilisation ;
• caractéristiques du réseau, notamment le nombre d'ampères qui peuvent le traverser.

Exigences de connexion

Pour connecter un appareil électrique au réseau, une prise et une fiche sont respectivement une source et un récepteur d'énergie, formant une connexion par fiche. Les exigences suivantes s'y appliquent.

1. Contact fiable. Une connexion faible entraîne une surchauffe et une panne. Il est également important d'assurer une fixation fiable contre une déconnexion spontanée. Ici, il est pratique d'utiliser des contacts à ressort dans la prise.
2. Isolation des pièces conductrices de courant les unes des autres.
3. Protection contre le contact avec les pièces sous tension avec les mains ou d'autres objets. Pour se protéger des enfants, les prises sont équipées de rideaux spéciaux qui ne s'ouvrent que lorsque la fiche est insérée.
4. Assurer la polarité lors de la connexion. Ceci est important si la connexion transporte du courant continu ou si l'appareil est utilisé en combinaison avec un interrupteur unipolaire. La conception de la prise ne permet pas une connexion incorrecte.
5. Disponibilité d'une mise à la terre pour les appareils de classe de protection 1. Il est important de bien connecter la mise à la terre dans les prises.

Selon les conditions de fonctionnement, les prises sont réalisées avec différents niveaux de protection, indiqués par le code IP et les deux chiffres suivants. Le premier (0-6) indique dans quelle mesure l'appareil empêche les objets, la poussière, etc. Les éléments suivants (0-8) assurent une protection contre l'eau. Si une prise est désignée IP68, cela signifie qu'elle bénéficie de la plus haute protection contre les influences extérieures.

Par type, les produits sont désignés en lettres latines. Les domestiques sont produits sans mise à la terre (C) et avec mise à la terre (F).

Types de prises

Les appareils du groupe AC (~) sont conçus pour le courant alternatif. Le courant continu est désigné par DC (-).

L'indicateur principal est la force actuelle autorisée pour un point de vente particulier. S'il est marqué 6 A, la charge totale connectée ne doit pas dépasser le nombre d'ampères spécifié. Dans ce cas, peu importe qu’il soit traversé par du courant alternatif ou du courant continu.

La charge que la connexion peut supporter est estimée par la puissance totale de tous les appareils connectés. Pour les consommateurs tels qu'un four à micro-ondes, un lave-vaisselle ou un lave-linge, des prises séparées d'au moins 16 ampères avec une désignation de type actuelle sont utilisées. Une place particulière est occupée par une cuisinière électrique, pour laquelle le courant nominal est de 25 ampères ou plus. Il doit être connecté via un RCD séparé. La base est le courant nominal - le nombre d'ampères que la prise peut supporter pendant une longue période.

L'ampère est une unité de mesure par laquelle le courant est mesuré. Si seule la puissance nominale est indiquée, le courant admissible sera I = P/U, où U = 220 volts. Ensuite, avec une puissance de 2200 watts, le courant sera égal à 10 ampères.

Faites attention à connecter les appareils électriques aux prises à l'aide de rallonges. Ici, vous pouvez facilement faire une erreur en déterminant la puissance de charge totale requise. De plus, la rallonge doit également répondre aux exigences, puisqu'elle possède ses propres prises avec marquage.

Pour le courant alternatif, la polarité des connexions enfichables n'est pas particulièrement nécessaire. La phase se trouve généralement si vous devez connecter une machine automatique ou un interrupteur unipolaire aux lampes. Lorsqu'ils sont éteints, toucher le fil neutre ne sera pas si dangereux.

Prises à fonctionnalités étendues

Ils lancent désormais de nouveaux types de sockets avec de nouvelles fonctions :

1. Minuteries d'arrêt intégrées.
2. Type de courant de commutation.
3. Avec indication du niveau de charge (la couleur passe du vert au rouge).
4. Avec RCD intégré.
5. Avec verrouillage automatique.

Vérification de la connexion

La tension est vérifiée dans la prise en connectant un voltmètre ou un testeur. S'il est présent, l'appareil indiquera combien de volts il contient.

Testeur de tension de prise

L'intensité du courant peut être déterminée par un ampèremètre connecté en série avec la charge de fonctionnement.

Les électriciens vérifient la présence de tension avec un indicateur. Unipolaire - réalisé sous la forme d'un tournevis avec une ampoule. Avec son aide, vous pouvez trouver la phase, mais il n'affichera pas la connexion du fil neutre. Cela peut être fait avec un indicateur bipolaire, en le connectant entre la phase et le zéro. Vous pouvez facilement vérifier la tension dans la prise avec une lampe test, à laquelle elle doit correspondre.

En électricité, il existe deux types de courant : le continu et le alternatif. Les appareils nécessitent également l’un ou l’autre type de courant pour les alimenter. La possibilité de leur fonctionnement, et parfois leur intégrité après avoir été connectés à une alimentation incorrecte, en dépend. Nous vous expliquerons en quoi le courant alternatif diffère du courant continu dans cet article, en vous donnant une réponse courte avec les mots les plus simples.

Définition

Le courant électrique est le mouvement directionnel de particules chargées. C'est la définition d'un manuel de physique. En termes simples, cela peut signifier que ses composants ont toujours une sorte de direction. En fait, cette direction est décisive dans la conversation d'aujourd'hui.

Le courant alternatif (AC) diffère du courant continu (DC) dans le sens où les électrons (porteurs de charge) de ce dernier se déplacent toujours dans une seule direction. En conséquence, la différence entre le courant alternatif réside dans le fait que la direction du mouvement et sa force dépendent du temps. Par exemple, dans une prise, la direction et l'amplitude de la tension, respectivement du courant, changent selon une loi sinusoïdale avec une fréquence de 50 Hz (la polarité entre les fils change 50 fois par seconde).

Pour les électriciens, pour ainsi dire, nous allons représenter cela sur un graphique, où l'axe vertical indique la polarité et la tension, et l'axe horizontal indique le temps :

La ligne rouge montre une tension constante ; elle reste inchangée dans le temps, sauf qu'elle change lors de la commutation d'une charge puissante ou d'un court-circuit. Les ondes vertes montrent un courant sinusoïdal. Vous pouvez voir qu’il circule dans un sens ou dans l’autre, contrairement au courant continu, où les électrons circulent toujours du moins vers le plus, et où le sens de déplacement du courant électrique est choisi du plus au moins.

Pour faire simple, la différence entre ces deux exemples est que le plus et le moins de la constante sont toujours sur les mêmes fils. Si nous parlons d'alternance, alors dans l'alimentation électrique, les concepts de phase et de zéro sont utilisés. Si l'on considère par analogie avec une constante, alors la phase et le zéro sont plus et moins, seule la polarité change 50 fois par seconde (aux États-Unis et dans plusieurs autres pays 60 fois par seconde, et dans les avions plus de 400 fois).

Origine

La différence entre AC et DC réside dans leur origine. Le courant continu peut être obtenu à partir de cellules galvaniques, telles que des piles et des accumulateurs.

Il peut également être obtenu à l'aide d'une dynamo - c'est un nom obsolète pour un générateur de courant continu. D'ailleurs, grâce à leur aide, de l'énergie a été générée pour les premiers réseaux électriques. Nous en avons parlé dans un article sur, dans des notes sur la guerre des idées entre Tesla et Edison. Plus tard, ce fut le nom donné aux petits générateurs utilisés pour alimenter les phares des vélos.

Le courant alternatif est également produit à l’aide de générateurs, aujourd’hui majoritairement triphasés.

De plus, les deux tensions peuvent être obtenues à l’aide de convertisseurs et de redresseurs à semi-conducteurs. Vous pouvez donc redresser le courant alternatif ou obtenir la même chose en convertissant le courant continu.

Formules de calcul du courant continu

La différence entre variable et constante réside également dans les formules de calcul des processus se produisant dans le circuit. Ainsi la résistance est calculée pour une section d'un circuit ou pour un circuit complet :

E=I/(R+r)

La puissance est également facile à calculer :

Formules de calcul du courant alternatif

Dans les calculs de circuits à courant alternatif, la différence entre les formules est due à la différence dans les processus se produisant dans les condensateurs et les inductances. La formule de la loi d'Ohm sera alors celle de la résistance active.

Malgré le fait que l'électricité soit fermement entrée dans nos vies, la grande majorité des utilisateurs de cet avantage de la civilisation n'ont même pas une compréhension superficielle de ce qu'est le courant, sans parler de la différence entre le courant continu et le courant alternatif, quelle est la différence entre eux. , et quel est le courant en général. La première personne à être électrocutée fut Alessandro Volta, après quoi il consacra toute sa vie à ce sujet. Prêtons également attention à ce sujet afin d'avoir une compréhension générale de la nature de l'électricité.

Thomas Edison s'est un peu rafraîchi à New York avec les lampadaires et son courant continu. Le courant alternatif change périodiquement. En une seconde, l’électricité de notre réseau électrique se déplace 50 fois ! Après l’invention du courant continu et du courant alternatif, les deux inventeurs se sont mutuellement garantis. Pas avec des armes, mais avec des mots. Ils ont même des chiens connectés au réseau électrique pour montrer à quel point les autres sources d’électricité sont dangereuses.

Nous avons besoin des deux types d’électricité car les deux ont leurs avantages et leurs inconvénients. Il est idéal pour charger des batteries et des batteries rechargeables. Ils ont besoin d’un courant constant pour se charger car le courant doit toujours alterner dans le même sens. Cela s'applique également à certains appareils électroménagers. C'est juste que tout ce qui comporte des piles et des batteries rechargeables nécessite un courant constant pour se charger. Par exemple, une lampe de poche ou un ordinateur portable équipé de piles. Et de tels appareils nécessitent du courant continu, c'est-à-dire courant continu.

D'où vient le courant et pourquoi est-il différent ?

Nous essaierons d’éviter la physique complexe et utiliserons la méthode des analogies et des simplifications pour considérer cette question. Mais avant cela, rappelons-nous une vieille blague sur un examen, lorsqu'un étudiant honnête a sorti le ticket "Qu'est-ce que le courant électrique".

Désolé professeur, je me préparais, mais j'ai oublié », répondit l'honnête étudiant. - Comment peux-tu! Le professeur lui a reproché : « Vous êtes la seule personne sur Terre à savoir cela ! » (Avec)

Mais la télévision ou la radio ont aussi besoin de courant continu. Ils ne peuvent pas fonctionner avec une tension alternative, ce qui nécessite toujours un courant constant. Encore une fois, il existe des appareils qui n'ont pas d'importance pour ce que vous utilisez. Les ampoules, par exemple, parcourent ce site. Une ampoule n’est qu’un fil qui chauffe et la direction du courant n’a pas d’importance. Le courant alternatif est utilisé avec les moteurs électriques, c'est-à-dire avec tous les appareils rotatifs. Par exemple, le mixeur tourne. Ou bien la cuisinière peut aussi fonctionner avec du courant alternatif, qui ne tourne pas, cependant il faut la chauffer, et puis c'est comme une ampoule, elle a du fil et de la chaleur.

C’est bien sûr une blague, mais elle contient une énorme part de vérité. Par conséquent, nous ne chercherons pas de lauriers Nobel, mais déterminerons simplement le courant alternatif et le courant continu, quelle est la différence et quelles sont les sources de courant.

Comme base, nous accepterons l'hypothèse que le courant n'est pas le mouvement des particules (bien que le mouvement des particules chargées transfère également la charge, et crée donc des courants), mais le mouvement (transfert) d'un excès de charge dans un conducteur à partir d'un point de charge élevée (potentiel) à un point de charge moindre. Une analogie est un réservoir ; l'eau tend toujours à occuper le même niveau (pour égaliser les potentiels). Si vous ouvrez un trou dans le barrage, l’eau commencera à couler vers le bas, créant ainsi un courant continu. Plus le trou est grand, plus l’eau coulera, le courant augmentera, tout comme la puissance et la quantité de travail que ce courant peut effectuer. Si le processus n’est pas contrôlé, l’eau détruira le barrage et créera immédiatement une zone inondable dont la surface est au même niveau. Il s'agit d'un court-circuit avec égalisation de potentiel, accompagné de grandes destructions.

Mais le courant alternatif présente l'avantage décisif de pouvoir être produit en grande quantité dans les centrales électriques et d'être bien mieux transporté que le courant continu, car les pertes sur de longues distances sont bien moindres. Ainsi, en dehors de la centrale, changez le courant alternatif en grande quantité vers le réseau terrestre, puis vers les coffrets de distribution. À partir de là, le courant alternatif est distribué aux foyers, et ce que nous utilisions alors est résolu par cet appareil. Le mixeur utilisera directement l’alimentation secteur.

L'ordinateur ou le téléviseur convertit d'abord le courant alternatif en courant continu. Cela fonctionne sans problème avec ce qu'on appelle un convertisseur de tension. Ce n'est que grâce à un convertisseur de tension que nous pouvons connecter le téléviseur aux sources d'alimentation conventionnelles. Un transformateur de tension est déjà installé pour tous les appareils nécessitant du courant continu.

Ainsi, un courant continu apparaît dans une source (généralement en raison de réactions chimiques), dans laquelle une différence de potentiel apparaît en deux points. Le mouvement de la charge d’une valeur « + » supérieure à une valeur « - » inférieure égalise le potentiel pendant la durée de la réaction chimique. Le résultat de l’égalisation complète du potentiel, nous le savons : « la batterie est morte ». Cela conduit à comprendre pourquoi Les tensions CC et CA diffèrent considérablement en termes de stabilité des caractéristiques. La batterie utilise sa charge, donc la tension continue diminue avec le temps. Pour le maintenir au même niveau, des convertisseurs supplémentaires sont utilisés. Initialement, l'humanité a passé beaucoup de temps à faire la différence entre le courant continu et le courant alternatif pour une utilisation généralisée, ce qu'on appelle. "Guerre des courants". Cela s'est terminé par la victoire du courant alternatif, non seulement parce qu'il y avait moins de pertes lors du transport à distance, mais aussi parce que la génération de courant continu à partir du courant alternatif s'est avérée plus facile. Évidemment, le courant continu ainsi obtenu (sans source consommable) a des caractéristiques beaucoup plus stables. En fait, dans ce cas, les tensions alternative et continue sont strictement liées et, dans le temps, elles ne dépendent que de la production d'énergie et de la quantité de consommation.

La résistance électrique est une mesure de la tension nécessaire pour faire passer un certain courant à travers un conducteur. Cela signifie également qu'une certaine tension chute aux bornes de chaque résistance du circuit. En pratique, il existe trois types de résistances.

Résistances RTD dans les systèmes AC. . Pour le moment, seul le premier nous intéresse. Lorsque l'on utilise une résistance comme composant, on parle généralement de résistance ohmique, c'est-à-dire sur la résistance, qui ne dépend pas de la température, du courant ou de la tension. Nous avons ainsi une résistance constante, ce qui permet les exemples d'applications suivants.

Ainsi, le courant continu, de par sa nature, est l'apparition d'une charge inégale dans le volume (réaction chimique), qui peut être redistribuée à l'aide de fils en connectant un point de charge élevée et faible (potentiel).

Arrêtons-nous sur cette définition telle qu'elle est généralement admise. Tous les autres courants continus (pas les batteries) proviennent de la source de courant alternatif. Par exemple, sur cette image, la ligne ondulée bleue représente notre courant continu, résultat de la conversion du courant alternatif.

Si nous le connections directement à une source de tension, il serait cassé. Nous venons d'examiner la régulation à la baisse de la tension et avons également trouvé une solution. Seule cette solution présente une sérieuse faiblesse : celle actuelle. Si cela change, la tension qui traverse la résistance change également. Mais il existe une solution pour cela : un diviseur de tension. Voilà à quoi cela ressemble.

Pourquoi les câbles haute tension fonctionnent-ils à 300 kV ?

C’est une question que je me suis posée à chaque fois ou que je devais me poser. La réponse découle de la loi d'Ohm et de la formule de la puissance. La puissance détermine la quantité d’énergie nécessaire au fil du temps. Cela signifie que notre alimentation 220 V utilise du courant. Maintenant, nous connectons notre appareil avec un très long câble d'alimentation avec ce connecteur. On l'allume et voilà : rien. La « restauration interne » susmentionnée mérite d’être mentionnée ici. La longue ligne reliant l'alimentation électrique a une résistance si élevée, disons qu'en raison de la chute de tension, il n'y a pas de tension à la sortie pour le consommateur.

Faites attention aux commentaires sur la photo, "un grand nombre de circuits et de plaques collectrices". Si le convertisseur est différent, l'image sera différente. La même ligne bleue, le courant est presque constant, mais pulsé, souvenez-vous de ce mot. Ici, en passant, le courant continu pur est la ligne rouge.

Étant donné que la puissance ne change pas en raison de la tension plus élevée sur la ligne de connexion, cela signifie que le courant y circule, c'est donc notre chute de tension et donc la limite. Et c'est aussi la raison pour laquelle les câbles haute tension transportent également de 100 kV à 300 kV. En raison de la haute tension et du courant plus faible qui en résulte, l'effet des résistances internes parfois très élevées des câbles est minimisé. Général : La définition est une quantité indiquant la quantité de travail ou d'énergie nécessaire pour déplacer un porteur de charge avec une certaine charge électrique dans un champ électrique.

La relation entre le magnétisme et l'électricité

Voyons maintenant en quoi le courant alternatif diffère du courant continu, qui dépend du matériau. Le plus important - l'apparition d'un courant alternatif ne dépend pas des réactions dans le matériau. En travaillant avec la galvanique (courant continu), il a été rapidement établi que les conducteurs sont attirés les uns vers les autres comme des aimants. La conséquence fut la découverte qu'un champ magnétique, dans certaines conditions, génère un courant électrique. C'est-à-dire que le magnétisme et l'électricité se sont révélés être un phénomène interdépendant avec une transformation inverse. Un aimant pourrait donner un courant à un conducteur, et un conducteur avec un courant pourrait être un aimant. Cette image montre une simulation des expériences de Faraday, qui a en fait découvert ce phénomène.

Cette définition est également plus facile à imaginer. Pour que le « courant » circule dans un système fermé, la tension est une condition préalable. Cette tension électrique fait référence à la force motrice qui permet ou provoque le mouvement d'une charge. Résumé jusqu'à présent : Si aucune source de courant ou de tension n'est chargée par une charge, aucun courant ne circule et donc il n'y a pas de chute de tension. La tension en circuit ouvert peut être mesurée aux bornes de la source de courant. Lorsqu'une charge est connectée à une source de courant ou de tension, le courant circule et la tension initiale en circuit ouvert est divisée entre la résistance de charge et la résistance interne de la source de tension.

Maintenant, l’analogie concerne le courant alternatif. Notre aimant sera la force d'attraction et le générateur de courant sera un sablier avec de l'eau. Sur une moitié de l'horloge, nous écrirons « haut », sur l'autre « bas ». Nous retournons notre horloge et voyons comment l'eau coule « vers le bas », lorsque toute l'eau a coulé, nous la retournons à nouveau et l'eau coule « vers le haut ». Malgré le fait que nous ayons du courant, il change de direction deux fois au cours d'un cycle complet. Selon la science, cela ressemblera à ceci : la fréquence du courant dépend de la vitesse de rotation du générateur dans le champ magnétique. Dans certaines conditions, nous obtiendrons une onde sinusoïdale pure, ou simplement un courant alternatif avec des amplitudes différentes.

Ce chapitre couvrira maintenant les termes source de tension et source de courant. Source de tension : les termes source de courant et source de tension ne doivent pas être confondus. En principe, les sources de courant et de tension ont des propriétés opposées. Une source de tension sert de source d'énergie électrique qui fournit du courant électrique en fonction de la charge connectée, mais ne peut pas être confondue avec une source de courant. Une caractéristique importante d’une source de tension est que la tension est faible ou, dans le cas du modèle de source de tension idéal, indépendante du courant électrique reçu.

Encore! Ceci est très important pour comprendre la différence entre le courant continu et le courant alternatif. Dans les deux analogies, l’eau coule « vers le bas ». Mais dans le cas du courant continu, le réservoir sera vide tôt ou tard, et pour le courant alternatif, l'horloge débordera d'eau pendant très longtemps, elle est dans un volume fermé. Mais dans les deux cas, l’eau coule vers le bas. Certes, dans le cas du courant alternatif, la moitié du temps, il descend, mais monte. En d'autres termes, la direction du mouvement du courant alternatif est une quantité algébrique, c'est-à-dire que « + » et « - » changent continuellement de place, tandis que la direction du mouvement du courant reste inchangée. Essayez de réfléchir et de comprendre cette différence. C’est tellement à la mode de dire en ligne : « Vous l’avez, maintenant vous savez tout. »

Parce que la propriété essentielle d'une source de courant est que le courant est faible ou, dans le modèle de source de courant idéal, le courant de trame est indépendant de la tension électrique. Des exemples de sources de tension sont les batteries, les cellules solaires et les générateurs et, contrairement aux sources de courant, ne fournissent pas un courant constant, mais une tension constante. En règle générale, les sources de courant sont créées en utilisant une source de tension et en la convertissant en source de courant à l'aide d'un circuit approprié.

Le terme « source de tension » peut encore être divisé en source de tension idéale et réelle. Une source de tension idéale est celle qui génère une tension constante indépendante du courant et des charges connectées. Les sources de tension réelles peuvent être considérées comme une source de tension idéale qui fournit une tension sans charge et dépend de la résistance interne, de sorte que le profil de tension aux bornes de la source de tension réelle dépend du courant consommé.

Quelles sont les causes de la grande variété de courants

Si vous comprenez la différence entre les courants continus et alternatifs, une question naturelle se pose : pourquoi y a-t-il autant de courants ? Nous choisirions un courant comme norme, et tout serait pareil.

Mais, comme on dit, « tous les courants ne sont pas également utiles », réfléchissons d'ailleurs à quel courant est le plus dangereux : constant ou alternatif, si l'on a grossièrement imaginé non pas la nature du courant, mais plutôt ses caractéristiques. L'homme est un collodium qui conduit bien l'électricité. Un ensemble de différents éléments dans l’eau (nous sommes à 70% d’eau, si quelqu’un ne le sait pas). Si une tension est appliquée à un tel collodium - un choc électrique est appliqué, alors les particules à l'intérieur de nous commenceront à transférer des charges. Comme il se doit, d’un point à fort potentiel à un point à faible potentiel. Le plus dangereux est de se tenir au sol, qui est généralement un point au potentiel zéro infini. En d’autres termes, nous transférerons tout le courant, c’est-à-dire la différence de charges, vers la terre. Ainsi, avec une direction constante de mouvement de la charge, le processus d'égalisation du potentiel dans notre corps se déroule en douceur. Nous sommes comme du sable qui laisse passer l’eau à travers nous. Et nous pouvons « absorber » beaucoup d’eau en toute sécurité. Avec le courant alternatif, le tableau est un peu différent : toutes nos particules seront « tirées » ici et là. Le sable ne pourra pas laisser passer facilement l'eau et tout sera agité. Par conséquent, la réponse à la question de savoir quel courant est le plus dangereux, constant ou alternatif, la réponse est claire : alternée. Pour référence, le seuil de courant continu potentiellement mortel est de 300 mA. Pour le courant alternatif, ces valeurs dépendent de la fréquence et démarrent à 35 mA. À un courant de 50 hertz 100mA. D'accord, une différence de 3 à 10 fois répond en soi à la question : qu'est-ce qui est le plus dangereux ? Mais ce n’est pas l’argument principal pour choisir une norme actuelle. Organisons tout ce qui est pris en compte lors du choix du type de courant :

Visualiser les deux termes : Tout d’abord, déterminer à nouveau le courant et la tension. Plus les deux côtés sont forts, plus la force qui agit entre eux est forte et plus la tension est grande. Les deux sources de courant et les sources de tension peuvent être expliquées avec un exemple léger. Un lac de montagne est imaginé, représentant une tension dans un sens transposé. Plus le lac est haut, plus la tension est élevée. Aujourd’hui, l’eau du lac de montagne est acheminée vers la vallée par des canalisations. Il y a un pipeline reliant le lac de montagne à la vallée.

L'eau peut être considérée comme des électrons. Si un tuyau est ouvert au sommet d'un lac de montagne, de l'eau coule dans le tuyau, ce qui est un courant au sens transposé. Cela signifie que plus il y a d’eau dans le lac, plus l’eau « coulera » vers le bas. Bien entendu, il existe une résistance au niveau de la source de tension ou de la source de courant. Cela peut aussi être imaginé. Dans l’exemple présenté, le diamètre du tuyau sera la résistance. Plus le tube est étroit, moins l’eau peut s’écouler. Le tube étroit assure la résistance au débit d'eau.

• Livraison de courant sur de longues distances. Presque tout le courant continu sera perdu ;
• Conversion en circuits électriques hétérogènes avec un niveau de consommation incertain. Pour le courant continu, le problème est pratiquement insoluble ;
• Le maintien d'une tension constante pour le courant alternatif coûte deux ordres de grandeur moins cher que pour le courant continu ;
• La conversion de l’énergie électrique en force mécanique est beaucoup moins coûteuse dans les moteurs et machines à courant alternatif. De tels moteurs ont leurs inconvénients et, dans certains domaines, ne peuvent pas remplacer les moteurs à courant continu ;
• Pour une utilisation de masse, le courant continu présente donc un avantage : il est plus sûr pour l’homme.

D’où le compromis raisonnable que l’humanité a choisi. Pas seulement un courant, mais l'ensemble des transformations disponibles depuis la génération, la livraison au consommateur, la distribution et l'utilisation. Nous n'énumérerons pas tout, mais considérons la réponse principale à la question de l'article "en quoi le courant continu diffère-t-il du courant alternatif", en un mot - les caractéristiques. C'est probablement la réponse la plus correcte pour tout usage domestique. Et pour comprendre les normes, nous proposons de considérer les principales caractéristiques de ces courants.

Mathématiquement, vous pouvez combiner les deux termes. Lac de montagne : épaisseur du tuyau = débit d'eau. Courant continu, courant alternatif, tension constante, tension alternative - les variables électriques sont brièvement expliquées. Avec un oscilloscope. Batteries comme sources de tension continue.

Transmission d'énergie électrique via des lignes à courant alternatif. Diagramme de tension continue. Diagramme de tension alternative. Le courant électrique ne dure pas longtemps Le courant électrique déplace les porteurs de charge, ils peuvent avoir une charge négative ou positive. Dans un métal, les électrons peuvent se déplacer librement. Ils bougent parce qu’ils sont excités par un champ électrique. La mesure de l’intensité du courant est le courant électrique. Elle se mesure en « Ampère », abrégé en A.

Principales caractéristiques des courants utilisés aujourd'hui

Si pour le courant continu les caractéristiques sont restées globalement inchangées depuis sa découverte, alors avec les courants alternatifs tout est beaucoup plus compliqué. Regardez cette image - un modèle de mouvement actuel dans un système triphasé de la production à la consommation

La tension électrique est brièvement expliquée. Si à un moment donné nous avons beaucoup de charges positives, leur champ électrique attire les électrons, ils veulent passer à des charges positives. Plus il y a de charges positives, plus la force qui contrôle les électrons est forte. Une mesure a été définie pour la quantité de charges électriques, c'est la « tension électrique ». Il indique simplement la différence de charges électriques entre deux points.

Pour que le courant circule, il doit y avoir une tension. Qu'est-ce que la polarité ? La tension électrique a deux pôles : un pôle positif positif et un pôle négatif négatif. Il y a un déficit d’électrons au pôle positif, les électrons veulent migrer vers ce pôle positif. Au pôle moins il y a un excès d’électrons, les électrons sont repoussés du pôle moins. La polarité est parfois utilisée à la place de la polarité. Qu'est-ce qu'une source de tension ? La source de tension est un composant bipolaire, entre les deux pôles duquel existe une tension électrique.

De notre point de vue, il s’agit d’un modèle très clair, qui précise comment supprimer une, deux ou trois phases. En même temps, vous pouvez voir comment cela parvient au consommateur.

De ce fait, nous avons une chaîne de génération, de tensions (courants) alternatives et continues au stade du consommateur. En conséquence, plus le consommateur est éloigné, plus les courants et les tensions sont élevés. En fait, dans notre prise, le plus simple et le plus faible est le courant alternatif monophasé, 220 V avec une fréquence fixe de 50 Hz. Seule une augmentation de la fréquence peut rendre le courant haute fréquence à cette tension. L'exemple le plus simple est dans votre cuisine. L’impression par micro-ondes convertit un simple courant en courant haute fréquence, ce qui facilite réellement la cuisson. Soit dit en passant, répondons à la question sur la puissance des micro-ondes : c'est exactement la quantité de courant « ordinaire » qu'elle convertit en courants haute fréquence.

Il convient de rappeler que toute transformation des courants n’est pas « vaine ». Pour obtenir du courant alternatif, vous devez faire tourner l'arbre avec quelque chose. Pour en obtenir un courant constant, vous devrez dissiper une partie de l’énergie sous forme de chaleur. Même les courants de transmission d'énergie devront être dissipés sous forme de chaleur lorsqu'ils seront livrés à l'appartement à l'aide d'un transformateur. Autrement dit, tout changement dans les paramètres actuels s'accompagne de pertes. Et bien sûr, les pertes accompagnent la livraison du courant au consommateur. Cette connaissance apparemment théorique nous permet de comprendre d'où viennent nos trop-payés pour l'énergie, éliminant la moitié des questions sur la raison pour laquelle il y a 100 roubles sur le compteur, mais 115 sur le reçu.

Revenons aux courants. Nous semblons avoir tout évoqué, et nous savons même en quoi le courant continu diffère du courant alternatif, rappelons donc quels courants existent généralement.

• DC, la source est la physique des réactions chimiques avec changement de charge, peut être obtenue en convertissant le courant alternatif. Une variété est un courant pulsé qui modifie ses paramètres dans une large plage, mais ne change pas la direction du mouvement.
• Courant alternatif. Peut être monophasé, biphasé ou triphasé. Fréquence standard ou haute. Cette simple classification est tout à fait suffisante.

Conclusion ou chaque courant a son propre appareil

La photo montre le générateur de courant de la centrale hydroélectrique de Sayano-Shushenskaya. Et cette photo montre l'endroit où il a été installé.

Et c'est une ampoule ordinaire.

N’est-il pas vrai que la différence d’échelle est étonnante, même si le premier a été créé, entre autres, pour le travail du second ? Si vous réfléchissez à cet article, il devient clair que plus l'appareil est proche d'une personne, plus il utilise souvent du courant continu. À l'exception des moteurs à courant continu et des applications industrielles, il s'agit en effet d'une norme basée précisément sur le fait que nous avons découvert quel courant est le plus dangereux, le courant continu ou le courant alternatif. Les caractéristiques des courants domestiques reposent sur le même principe, puisque le courant alternatif 220V 50Hz est un compromis entre danger et pertes. Le prix du compromis est l'automatisation de la protection : du fusible au RCD. En nous éloignant de l'homme, nous nous retrouvons dans la zone des caractéristiques transitoires, où les courants et les tensions sont plus élevés, et où le danger pour l'homme n'est pas pris en compte, mais où l'on prête attention à la sécurité - la zone d'utilisation industrielle du courant. Ce qui est le plus éloigné de l’humain, même dans l’industrie, c’est la transmission et la production d’énergie. Il n'y a rien à faire ici pour un simple mortel - c'est une zone de professionnels et de spécialistes qui savent gérer ce pouvoir. Mais même dans le cadre d’une utilisation quotidienne de l’électricité, et bien sûr lorsque l’on travaille avec des équipements électriques, comprendre la nature fondamentale des courants ne sera jamais superflu.

DC (courant continu) –Il s’agit du mouvement ordonné de particules chargées dans une direction. Autrement dit
les grandeurs caractérisant le courant électrique, telles que la tension ou le courant, sont constantes à la fois en valeur et en direction.

Dans une source de courant continu, par exemple dans une pile AA ordinaire, les électrons passent du moins au plus. Mais historiquement, la direction technique du courant est considérée comme étant la direction du plus vers le moins.

Pour le courant continu, toutes les lois fondamentales de l'électrotechnique, comme la loi d'Ohm et les lois de Kirchhoff, s'appliquent.

Histoire

Initialement, le courant continu était appelé courant galvanique, car il était obtenu pour la première fois à l'aide d'une réaction galvanique. Puis, à la fin du XIXe siècle, Thomas Edison tente d'organiser le transport du courant continu par les lignes électriques. Dans le même temps, ce qu'on appelle « guerre des courants », dans lequel il y avait le choix comme courant principal entre alternatif et direct. Malheureusement, le courant continu a « perdu » cette « guerre » car, contrairement au courant alternatif, le courant continu subit d’importantes pertes de puissance lorsqu’il est transmis sur de longues distances. Le courant alternatif est facile à transformer et grâce à cela il peut être transmis sur de grandes distances.

Alimentations CC

Les sources de courant continu peuvent être des piles ou d'autres sources dans lesquelles le courant apparaît en raison d'une réaction chimique (par exemple, une pile AA).

De plus, les sources de courant continu peuvent être un générateur de courant continu, dans lequel le courant est généré en raison de
le phénomène d'induction électromagnétique, puis rectifié à l'aide d'un collecteur.

Le courant continu peut être obtenu en redressant le courant alternatif. Il existe différents redresseurs et convertisseurs à cet effet.

Application

Le courant continu est largement utilisé dans les circuits et appareils électriques. Par exemple, à la maison, la plupart des appareils électroménagers, comme un modem ou un chargeur de téléphone portable, fonctionnent au courant continu. Le générateur de la voiture produit et convertit le courant continu pour charger la batterie. Tout appareil portable est alimenté par une source CC.

Dans l'industrie, le courant continu est utilisé dans les machines à courant continu, telles que les moteurs ou les générateurs. Dans certains pays, il existe des lignes électriques à haute tension continue.

Le courant continu a également trouvé son application en médecine, par exemple en électrophorèse, une procédure de traitement utilisant le courant électrique.

Dans le transport ferroviaire, outre le courant alternatif, le courant continu est également utilisé. Cela est dû au fait que les moteurs de traction, qui présentent des caractéristiques mécaniques plus rigides que les moteurs asynchrones, sont des moteurs à courant continu.

Effet sur le corps humain

Le courant continu, contrairement au courant alternatif, est plus sûr pour les humains. Par exemple, un courant mortel pour une personne est de 300 mA s'il s'agit d'un courant continu, et s'il s'agit d'un courant alternatif avec une fréquence de 50 Hz, alors 50-100 mA.

Au 21ème siècle, l’électronique est devenue très populaire. De nombreuses personnes souhaitent en savoir plus sur l'ingénierie radio et commencer à lire des livres spéciaux, même si beaucoup de choses ne sont pas claires dans les livres. Et c’est ainsi qu’ils commencent à s’embrouiller et à poser beaucoup de questions. Ils ne trouvent pas de sites Web appropriés et compréhensibles sur l’électronique, où ils puissent comprendre brièvement et simplement de quoi il s’agit. Mais nous avons parcouru un long chemin, d’accord, passons aux choses sérieuses. La tâche est de parler de plus en plus clairement du courant continu et alternatif.

DC

Avant l'époque où il n'y avait pas de récepteurs radio ni de communications radio, il y avait un courant qui circulait dans une direction - on l'appelait constant, sur le graphique, il est représenté comme une ligne droite, comme le montre la figure ci-dessous.

Voyons quel est le principe de fonctionnement de ce courant, et c'est très simple. Parce que le courant continu ne circule que dans un seul sens. Les centrales électriques puissantes produisent du courant alternatif ; celui-ci doit être converti en courant continu. Le courant continu ne peut être créé que par une cellule galvanique. Une cellule galvanique est un élément qui produit du courant continu, c'est-à-dire une batterie ordinaire. Nous n'analyserons pas le principe de fonctionnement de la batterie ; l'essentiel pour nous maintenant est que seul le courant continu et alternatif rentre dans votre mémoire. Disons que nous avons généré un courant continu, il commencera à passer du plus au moins, n'oubliez pas cela.

Courant alternatif

Passons maintenant au courant alternatif, toutes les communications radio sont apparues, le courant alternatif est devenu un point fort. Considérez le graphique du courant alternatif. Vous avez tout de suite remarqué ces lettres étranges, nous n'en avons pas besoin, sauf une - T. Le courant alternatif a une particularité, il peut changer de sens, par exemple : il se déplace d'abord dans un sens, puis dans l'autre. Ce processus est appelé oscillation ou période. Sur la figure, la période est indiquée par cette même lettre T. On peut voir qu'il y a une onde au-dessus de l'axe t, et en dessous il y a aussi une onde. Cela veut dire qu'au dessus de l'axe c'est un mouvement vers le plus, et en dessous, un mouvement vers le moins, autrement dit, c'est une demi-période positive, pourquoi une demi-période, car deux demi-périodes sont égales à T, ça est égal à un point, ce qui signifie qu’il s’agit toujours de demi-périodes. La période est la même que la fluctuation. Plusieurs oscillations effectuées en 1 seconde sont appelées fréquence. Nous avons donc compris ce que sont le courant continu et alternatif, je pense que nous l'avons compris.

N'oubliez pas : la prise est toujours alimentée en 220 V CA - c'est très dangereux. Un seul coup peut même tuer une personne, alors soyez prudent !

Il faut retenir : le mouvement du courant continu et alternatif ; graphiques de courant continu et alternatif ; Qu'est-ce que la fréquence, le demi-cycle, la période.

Au fait, j'ai oublié de dire à quelle fréquence est mesurée. N'oubliez pas : la fréquence est mesurée en Hertz. Disons qu'il y a 50 vibrations par seconde, cela signifie que la fréquence est de 50 hertz. De cette façon, vous pouvez définir d'autres valeurs. Au revoir tout le monde, Dmitry Tsyvtsyn était avec vous.