Le courant électrique continu est le mouvement de particules chargées dans une certaine direction. C'est-à-dire que sa tension ou sa force (quantités caractéristiques) ont la même valeur et la même direction. C’est en cela que le courant continu diffère du courant alternatif. Mais considérons tout dans l'ordre.
L’histoire de l’apparition et de la « guerre des courants »
Le courant continu était autrefois appelé courant galvanique car il a été découvert à la suite d'une réaction galvanique. J'ai essayé de le transmettre via des lignes de transmission électrique. A cette époque, il y avait de sérieuses disputes entre scientifiques sur cette question. Ils reçurent même le nom de « guerre des courants ». La question du choix comme principal, variable ou permanent, était en train d'être tranchée. Le « combat » a été gagné par l'espèce variable, puisque l'espèce constante subit des pertes importantes, transmises à distance. Mais transformer le type alternatif n’est pas difficile ; c’est en quoi le courant continu diffère du courant alternatif. Ce dernier est donc facile à transmettre même sur de longues distances.
Sources de courant électrique continu
Les sources peuvent être des batteries ou d’autres appareils où cela se produit par une réaction chimique.
Ce sont des générateurs, où il est obtenu comme résultat puis redressé par le collecteur.
Application
Dans divers appareils, le courant continu est assez souvent utilisé. Par exemple, de nombreux appareils électroménagers, chargeurs et générateurs de voiture fonctionnent avec. Tout appareil portable est alimenté par une source qui produit une sortie constante.
À l’échelle industrielle, il est utilisé dans les moteurs et les batteries. Et dans certains pays, ils sont équipés de lignes électriques à haute tension.
En médecine, les procédures de guérison sont effectuées à l'aide de courant électrique continu.
Sur le chemin de fer (pour le transport), des types variables et constants sont utilisés.
Courant alternatif
Mais le plus souvent, c’est ce qui est utilisé. Ici, la valeur moyenne de la force et de la contrainte sur une certaine période est égale à zéro. Il change constamment de taille et de direction, et à intervalles réguliers.
Pour générer du courant alternatif, on utilise des générateurs dans lesquels une induction électromagnétique se produit à l'aide d'un aimant tourné dans un cylindre (rotor) et d'un stator réalisé sous la forme d'un noyau fixe avec un enroulement.
Le courant alternatif est utilisé dans la radio, la télévision, la téléphonie et dans de nombreux autres systèmes car sa tension et sa puissance peuvent être converties presque sans perte d'énergie.
Il est largement utilisé dans l’industrie ainsi qu’à des fins d’éclairage.
Il peut être monophasé ou multiphasé.
Qui varie selon une loi sinusoïdale, est monophasé. Il change sur une certaine période de temps (période) en ampleur et en direction. La fréquence alternative est le nombre de cycles par seconde.
Dans le second cas, la version triphasée est la plus répandue. Il s'agit d'un système de trois circuits électriques qui ont la même fréquence et la même force électromotrice, décalés en phase de 120 degrés. Il est utilisé pour alimenter les moteurs électriques, les fours et les luminaires.
L'humanité doit de nombreux développements dans le domaine de l'électricité et de ses applications pratiques, ainsi que l'impact sur le courant alternatif à haute fréquence, au grand scientifique Nikola Tesla. Jusqu’à présent, toutes ses œuvres laissées à ses descendants ne sont pas connues.
En quoi le courant continu diffère-t-il du courant alternatif et quel est son chemin de la source au consommateur ?
Ainsi, une variable est un courant qui peut changer de direction et d’ampleur au cours d’un certain temps. Les paramètres auxquels on prête attention sont la fréquence et la tension. En Russie, les réseaux électriques domestiques fournissent du courant alternatif avec une tension de 220 V et une fréquence de 50 Hz. La fréquence du courant alternatif est le nombre de fois que la direction des particules d'une certaine charge change par seconde. Il s'avère qu'à 50 Hz, il change cinquante fois de direction, le courant continu étant différent du courant alternatif.
Sa source est constituée des prises auxquelles sont connectés les appareils électroménagers sous différentes tensions.
Le courant alternatif commence son mouvement depuis les centrales électriques, où se trouvent de puissants générateurs, d'où il sort avec une tension de 220 à 330 kV. Ensuite, il s'agit de ceux situés à proximité de maisons, d'entreprises et d'autres structures.
Le courant entrant dans la sous-station est de 10 kV. Là, il est converti en une tension triphasée de 380 V. Parfois, avec cet indicateur, le courant passe directement aux installations (où est organisée une production puissante). Mais en gros, il est réduit au 220 V habituel dans toutes les maisons.
Conversion
Il est clair que dans les prises nous recevons du courant alternatif. Mais les appareils électriques nécessitent souvent une apparence permanente. Des redresseurs spéciaux sont utilisés à cet effet. Le processus comprend les étapes suivantes :
- connecter un pont avec quatre diodes ayant la puissance requise ;
- connecter un filtre ou un condensateur à la sortie du pont ;
- connecter des stabilisateurs de tension pour réduire l’ondulation.
La conversion peut se produire soit du courant alternatif au courant continu, soit vice versa. Mais ce dernier cas sera bien plus difficile à mettre en œuvre. Vous aurez besoin d’onduleurs qui, entre autres, ne sont pas bon marché.
Il y a bien longtemps, les scientifiques ont inventé le courant électrique. La première invention était permanente. Mais plus tard, alors qu'il menait des expériences dans son laboratoire, Nikola Tesla a inventé le courant alternatif. Il y avait et il y a de nombreuses différences entre eux, selon que l'un d'eux est utilisé dans des équipements à faible courant et que l'autre a la capacité de parcourir différentes distances avec de faibles pertes. Mais beaucoup dépend de l’ampleur des courants.
Courant alternatif et continu : différence et caractéristiques
La différence entre le courant alternatif et le courant continu peut être comprise sur la base des définitions. Afin de mieux comprendre le principe de fonctionnement et les fonctionnalités, vous devez connaître les facteurs suivants.
Principales différences :
- Mouvement de particules chargées ;
- Mode de production.
Le courant variable est un courant dans lequel les particules chargées sont capables de changer la direction du mouvement et l'amplitude à un certain moment. Les principaux paramètres du courant alternatif incluent sa tension et sa fréquence.
Actuellement, les réseaux électriques publics et diverses installations utilisent du courant alternatif, avec une certaine tension et fréquence. Ces paramètres sont déterminés par l'équipement et les appareils.
Note! Dans les réseaux électriques domestiques, un courant de 220 Volts et une fréquence d'horloge de 50 Hz sont utilisés.
La direction du mouvement et la fréquence des particules chargées en courant continu restent inchangées. Ce courant est utilisé pour alimenter divers appareils ménagers, tels que les téléviseurs et les ordinateurs.
Étant donné que le courant alternatif est plus simple et plus économique dans sa méthode de production et dans sa transmission sur différentes distances, il est devenu la base de l'électrification des objets. Le courant alternatif est produit dans diverses centrales électriques, à partir desquelles il est fourni au consommateur par l'intermédiaire de conducteurs.
Le courant continu est obtenu par conversion de courant alternatif ou par réactions chimiques (par exemple, une pile alcaline). Pour la conversion, des transformateurs de courant sont utilisés.
Quel niveau de tension est acceptable pour une personne : caractéristiques
Afin de savoir quelles valeurs de courant électrique sont autorisées pour une personne, des tableaux appropriés ont été établis qui indiquent les valeurs du courant alternatif et continu et du temps.
Paramètres d'exposition au courant électrique :
- Forcer;
- Fréquence;
- Temps;
- Humidité relative.
La tension de contact et le courant admissibles qui traversent le corps humain dans divers modes d'installations électriques ne dépassent pas les valeurs suivantes.
Le courant alternatif 50 Hz ne doit pas dépasser 2,0 Volts et un courant de 0,3 mA. Courant avec une fréquence de 400 Hz avec une tension de 3,0 Volts et une intensité de courant de 0,4 mA. Courant continu avec une tension de 8 et un courant de 1 mA. L'exposition sûre au courant avec de tels indicateurs peut aller jusqu'à 10 minutes.
Note! Si les travaux d'installation électrique sont effectués à des températures et une humidité relative élevées, ces valeurs sont réduites de trois fois.
Dans les installations électriques avec des tensions allant jusqu'à 100 Volts, qui sont solidement mises à la terre ou dont le neutre est isolé, les courants de contact sûrs sont les suivants.
Le courant alternatif de 50 Hz avec une plage de tension de 550 à 20 Volts et une intensité de courant de 650 à 6 mA, le courant alternatif de 400 Hz avec une tension de 650 à 36 Volts et le courant continu de 650 à 40 Volts ne devrait pas affecter l'être humain. corps dans la plage de 0,01 à 1 seconde.
Courant alternatif dangereux pour l'homme
On pense que le courant électrique alternatif est le plus dangereux pour la vie humaine. Mais cela est prévu, si vous n'entrez pas dans les détails. Beaucoup dépend de diverses quantités et facteurs.
Facteurs influençant l'exposition dangereuse :
- Durée du contact ;
- Le chemin du courant électrique ;
- Courant et tension ;
- Quelle est la résistance du corps ?
Selon les règles du PUE, le courant le plus dangereux pour l'homme est le courant alternatif dont la fréquence varie de 50 à 500 Hz.
Il est à noter que, à condition que le courant ne dépasse pas 9 mA, chacun peut se libérer de la partie active de l'installation électrique.
Si cette valeur est dépassée, alors pour se libérer des effets du courant électrique, une personne a besoin d'une aide importante. Cela est dû au fait que le courant alternatif est beaucoup plus capable de stimuler les terminaisons nerveuses et de provoquer des spasmes musculaires involontaires.
Par exemple, lorsque vous touchez la partie sous tension de l'appareil avec l'intérieur de votre paume, le spasme musculaire entraînera une contraction plus forte du poing au fil du temps.
Pourquoi le courant alternatif est-il plus dangereux ? Aux mêmes valeurs de courant, le courant alternatif a un effet plusieurs fois plus fort sur le corps.
Étant donné que le courant alternatif affecte les terminaisons nerveuses et les muscles, il convient de comprendre que cela affecte également le fonctionnement du muscle cardiaque. D'où il s'ensuit qu'au contact du courant alternatif, le risque de décès augmente.
Un indicateur important est la résistance du corps humain. Mais lorsqu'il est frappé par un courant alternatif à hautes fréquences, la résistance du corps est considérablement réduite.
Quelle ampleur le courant continu est-il dangereux pour l'homme ?
Le courant continu peut également être dangereux pour les humains. Bien sûr, variable, dix fois plus dangereux. Mais si l'on considère des courants en quantités différentes, alors le constant peut être beaucoup plus dangereux qu'alternant.
Les effets du courant continu sur l'homme sont divisés en :
- 1 seuil ;
- 2 seuils ;
- 3 seuil.
Lorsqu'elles sont exposées à un courant continu au seuil de la plume (le courant est perceptible), vos mains se mettent à trembler un peu et une légère sensation de picotement apparaît.
Le deuxième seuil (ne libérant pas de courant), allant de 5 à 7 mA, est la valeur la plus basse à laquelle une personne ne peut pas se libérer seule du conducteur.
Ce courant est considéré comme non dangereux, car la résistance du corps humain est supérieure à sa valeur.
Le troisième seuil (fibrillation), avec des valeurs de 100 mA et plus, le courant a un effet important sur le corps et les organes internes. Dans ce cas, le courant à ces valeurs peut provoquer une contraction chaotique du muscle cardiaque et conduire à son arrêt.
La force de l'impact est également influencée par d'autres facteurs. Par exemple, la peau humaine sèche a une résistance de 10 à 100 kOhm. Mais si le contact se produit avec une surface cutanée humide, la résistance est alors considérablement réduite.
Il est désormais impossible d’imaginer une civilisation humaine sans électricité. Téléviseurs, ordinateurs, réfrigérateurs, sèche-cheveux, machines à laver : tous les appareils électroménagers y fonctionnent. Sans parler de l’industrie et des grandes entreprises. La principale source d’énergie des récepteurs électriques est le courant alternatif. Et c'est quoi? Quels sont ses paramètres et caractéristiques ? Quelle est la différence entre le courant continu et alternatif ? Peu de gens connaissent les réponses à ces questions.
Variable ou constante
À la fin du XIXe siècle, grâce aux découvertes dans le domaine de l’électromagnétisme, un débat a éclaté sur le type de courant à utiliser au mieux pour satisfaire les besoins humains. Comment tout a commencé ? Thomas Edison fonde sa société en 1878, qui deviendra plus tard la célèbre General Electric. L’entreprise est rapidement devenue riche et a gagné la confiance des investisseurs et des citoyens ordinaires des États-Unis d’Amérique, puisque plusieurs centaines de centrales électriques à courant continu ont été construites dans tout le pays. Le mérite d'Edison réside dans l'invention du système à trois fils. Le courant continu fonctionnait très bien avec les premiers moteurs électriques et ampoules à incandescence. C’étaient en fait les seuls récepteurs d’énergie à cette époque. Le compteur, également inventé par Edison, fonctionnait exclusivement au courant continu. Cependant, la société en développement d'Edison s'est heurtée à l'opposition d'entreprises concurrentes et d'inventeurs qui voulaient opposer le courant continu au courant alternatif.
Inconvénients de l'invention d'Edison
George Westinghouse, ingénieur et homme d'affaires, a remarqué un maillon faible dans le brevet d'Edison : d'énormes pertes de conducteurs. Cependant, il n’a pas été en mesure de développer un modèle capable de rivaliser avec cette invention. Quel est l'inconvénient du courant continu d'Edison ? Le principal problème réside dans le transport de l’électricité sur de longues distances. Et comme à mesure qu'elle augmente, la résistance des conducteurs augmente également, cela signifie que les pertes de puissance vont également augmenter. Pour abaisser ce niveau, il faut soit augmenter la tension, ce qui entraînera une diminution de l'intensité du courant lui-même, soit épaissir le fil (c'est-à-dire réduire la résistance du conducteur). Il n'existait à cette époque aucun moyen d'augmenter efficacement la tension continue, c'est pourquoi les centrales électriques d'Edison maintenaient la tension proche de deux cents volts. Malheureusement, les flux d’énergie ainsi transmis ne pouvaient pas répondre aux besoins des entreprises industrielles. Le courant continu ne pouvait pas garantir la production d'électricité aux consommateurs puissants situés à une distance considérable de la centrale électrique. Et il était trop coûteux d’augmenter l’épaisseur des câbles ou de construire davantage de stations.
CA ou CC
Grâce au transformateur développé en 1876 par l'ingénieur Pavel Yablochkov, il était très simple de changer la tension du courant alternatif, ce qui permettait de le transmettre sur des centaines et des milliers de kilomètres. Cependant, à cette époque, il n’existait aucun moteur fonctionnant au courant alternatif. Il n’y avait donc ni centrales électriques ni réseaux de transport.
Inventions de Nikola Tesla
L’avantage incontestable de la constante n’a pas duré longtemps. Nikola Tesla, travaillant comme ingénieur dans la société Edison, s'est rendu compte que le courant continu ne pouvait pas fournir d'électricité à l'humanité. Déjà en 1887, Tesla avait obtenu plusieurs brevets pour des appareils à courant alternatif. Toute une lutte a commencé pour des systèmes plus efficaces. Les principaux concurrents de Tesla étaient Thomson et Stanley. Et en 1888, une nette victoire a été remportée par un ingénieur serbe qui a fourni un système capable de transporter de l'énergie électrique sur des distances de plusieurs centaines de kilomètres. Le jeune inventeur est rapidement repris par Westinghouse. Cependant, une confrontation a immédiatement commencé entre les sociétés Edison et Westinghouse. Déjà en 1891, Tesla développait un système à courant alternatif triphasé, qui permettait de remporter l'appel d'offres pour la construction d'une immense centrale électrique. Depuis, le courant alternatif a clairement pris la première place. Le permanent perdait du terrain sur tous les fronts. Surtout lorsque sont apparus des redresseurs capables de convertir le courant alternatif en courant continu, ce qui est devenu pratique pour tous les récepteurs.
Définition du courant alternatif
Un exemple de générateur simple
La source la plus simple est un cadre rectangulaire en cuivre, monté sur un axe et tournant dans un champ magnétique à l'aide d'un entraînement par courroie. Les extrémités de ce cadre sont soudées avec des bagues collectrices en cuivre, qui glissent sur les balais. Un aimant crée un champ magnétique uniformément réparti dans l'espace. La densité des lignes de force magnétique ici est la même dans n’importe quelle pièce. Le cadre rotatif traverse ces lignes et une force électromotrice alternative (FEM) est induite sur ses côtés. À chaque rotation, la direction de la FEM totale s'inverse, puisque les côtés actifs du cadre passent par différents pôles de l'aimant par tour. Étant donné que la vitesse d'intersection des lignes de force change, l'ampleur de la force électromotrice devient également différente. Par conséquent, si le cadre tourne uniformément, la force électromotrice induite changera périodiquement à la fois en direction et en ampleur. Elle peut être mesurée à l'aide d'instruments externes et, par conséquent, utilisée pour créer un courant alternatif dans des circuits externes.
Sinusoïdalité
Ce que c'est? Le courant alternatif est caractérisé graphiquement par une courbe en forme d'onde - une sinusoïde. En conséquence, la FEM, le courant et la tension, qui changent selon cette loi, sont appelés paramètres sinusoïdaux. La courbe est ainsi nommée car c'est une image d'une variable trigonométrique - le sinus. C'est la nature sinusoïdale du courant alternatif qui est la plus courante dans tout le génie électrique.
Paramètres et caractéristiques
Le courant alternatif est un phénomène caractérisé par certains paramètres. Ceux-ci incluent l'amplitude, la fréquence et la période. Cette dernière (désignée par la lettre T) est la période de temps pendant laquelle la tension, le courant ou la FEM effectue un cycle de changement complet. Plus le rotor du générateur tourne vite, plus la période sera courte. La fréquence (f) est le nombre de périodes complètes de courant, de tension ou de force électromotrice. Il se mesure en Hz (hertz) et indique le nombre de périodes dans une seconde. Ainsi, plus la période est longue, plus la fréquence est faible. L'amplitude d'un phénomène tel que le courant alternatif est sa plus grande valeur. L'amplitude de la tension, du courant ou de la force électromotrice est écrite en lettres avec l'indice « t » - U t I t, E t, respectivement. Souvent, les paramètres et caractéristiques du courant alternatif incluent la valeur efficace. La tension, le courant ou la FEM qui agit dans le circuit à chaque instant est une valeur instantanée (marquée par des lettres minuscules - i, u, e). Cependant, il est difficile d'évaluer le courant alternatif, le travail qu'il effectue et la chaleur créée par la valeur instantanée, car celle-ci change constamment. On utilise donc le courant qui caractérise l'intensité du courant continu, qui dégage autant de chaleur lors du passage à travers le conducteur que le courant 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.
cadre magnétique 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 de 120 degrés les uns par rapport aux autres. 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. À ce jour, dans de nombreux appartements collectifs et bâtiments ressemblant à des logements dans nos villes russes, ce phénomène n'a pas été complètement éradiqué.
Tout d’abord, donnons une brève définition du courant électrique. Le courant électrique est le mouvement ordonné (dirigé) de particules chargées. Actuel est le mouvement des électrons dans un conducteur, tension- c'est ce qui les met (les électrons) en mouvement.
Examinons maintenant des concepts tels que le courant continu et alternatif et identifions leurs différences fondamentales.
La différence entre le courant continu et le courant alternatif
La principale caractéristique d’une tension constante est qu’elle est constante à la fois en amplitude et en signe. Le courant continu « circule » tout le temps dans une seule direction. Par exemple, le long des fils métalliques depuis la borne positive de la source de tension jusqu'à la borne négative (dans les électrolytes, elle est créée par des ions positifs et négatifs). Les électrons eux-mêmes se déplacent du moins vers le plus, mais avant même la découverte de l'électron, ils ont convenu de supposer que le courant circule du plus vers le moins et adhèrent toujours à cette règle dans les calculs.
En quoi le courant alternatif (tension) diffère-t-il du courant continu ? Du nom lui-même, il s'ensuit qu'il change. Mais comment exactement ? Le courant alternatif change au cours d’une période à la fois en intensité et en direction du mouvement des électrons. Dans nos prises domestiques, il s'agit d'un courant avec des oscillations sinusoïdales (harmoniques) d'une fréquence de 50 hertz (50 oscillations par seconde).
Si l'on considère un circuit fermé en utilisant comme exemple une ampoule, on obtient ce qui suit :
- avec un courant constant, les électrons circuleront toujours à travers l'ampoule dans une direction allant de (-) moins à (+) plus
- en alternance, la direction du mouvement des électrons changera en fonction de la fréquence du générateur. c'est-à-dire que si dans notre réseau la fréquence du courant alternatif est de 50 hertz (Hz), alors la direction du mouvement des électrons changera 100 fois en 1 seconde. Ainsi, + et - dans notre socket changent de place une centaine de fois par seconde par rapport à zéro. C’est pourquoi on peut brancher une prise électrique dans une prise à l’envers et tout fonctionnera.
La tension alternative dans notre prise domestique varie selon une loi sinusoïdale. Qu'est-ce que ça veut dire? La tension de zéro augmente jusqu'à une valeur d'amplitude positive (maximum positif), puis diminue jusqu'à zéro et continue de diminuer - jusqu'à une valeur d'amplitude négative (maximum négatif), puis augmente à nouveau, passant par zéro et revient à une valeur d'amplitude positive.
En d’autres termes, avec le courant alternatif, sa charge change constamment. Cela signifie que la tension est soit de 100 %, puis de 0 %, puis à nouveau de 100 %. Il s'avère qu'en une seconde, les électrons changent 100 fois la direction de leur mouvement et leur polarité, du positif au négatif (rappelez-vous que leur fréquence est de 50 hertz - 50 périodes ou oscillations par seconde ?).
Les premiers réseaux électriques étaient en courant continu. Cela présentait plusieurs problèmes, l'un d'eux étant la complexité de la conception du générateur lui-même. Et l'alternateur a une conception plus simple, et est donc simple et peu coûteux à utiliser.
Le fait est que la même puissance peut être transmise avec une haute tension et un faible courant, ou vice versa : avec une basse tension et un courant élevé. Plus le courant est élevé, plus la section de fil requise est grande, c'est-à-dire le fil devrait être plus épais. Pour la tension, l’épaisseur du fil n’a pas d’importance, du moment que les isolants sont bons. Le courant alternatif (par opposition au courant continu) est tout simplement plus facile à convertir.
Et c'est pratique. Ainsi, à travers un fil de section relativement petite, une centrale électrique peut envoyer cinq cent mille (et parfois jusqu'à un million et demi) de volts d'énergie à un courant de 100 ampères sans pratiquement aucune perte. Ensuite, par exemple, un transformateur dans une sous-station urbaine « prendra » 500 000 volts à un courant de 10 ampères et « donnera » 10 000 volts à 500 ampères au réseau urbain. Et les sous-stations de quartier convertissent déjà cette tension en 220/380 volts avec un courant d'environ 10 000 ampères, pour les besoins des zones résidentielles et industrielles de la ville.
Bien entendu, le schéma est simplifié et fait référence à l’ensemble des sous-stations de quartier de la ville, et non à une en particulier.
Un ordinateur personnel (PC) fonctionne selon un principe similaire, mais dans le sens inverse. Il convertit le courant alternatif en courant continu puis, à l'aide de , réduit sa tension aux valeurs nécessaires au fonctionnement de tous les composants à l'intérieur.
À la fin du XIXe siècle, l’électrification mondiale aurait pu prendre une autre direction. Thomas Edison (qui aurait inventé l'une des premières ampoules à incandescence à succès commercial) a activement promu son idée du courant continu. Et sans les recherches d'une autre personne exceptionnelle qui a prouvé l'efficacité du courant alternatif, alors tout aurait pu être différent.
L'ingénieux Serbe Nikola Tesla (qui a travaillé pour Edison pendant un certain temps) a été le premier à concevoir et à construire un générateur de courant alternatif polyphasé, prouvant son efficacité et sa supériorité sur des développements similaires fonctionnant avec une source d'énergie constante.
Intéressons-nous maintenant aux « habitats » du courant continu et alternatif. Le permanent, par exemple, se retrouve dans la ou les batteries de notre téléphone. Les chargeurs transforment le courant alternatif du réseau en courant continu, et sous cette forme il aboutit dans les endroits où il est stocké (batteries).
Les sources de tension continue sont :
- piles ordinaires utilisées dans divers appareils (lampes de poche, lecteurs, montres, testeurs, etc.)
- diverses piles (alcalines, acides, etc.)
- Générateurs CC
- autres appareils spéciaux, par exemple : redresseurs, convertisseurs
- sources d'énergie de secours (éclairage)
Par exemple, les transports électriques urbains fonctionnent au courant continu avec une tension de 600 Volts (tramways, trolleybus). Pour le métro, c'est plus élevé - 750-825 Volts.
Sources de tension alternative :
- générateurs
- divers convertisseurs (transformateurs)
- réseaux électriques domestiques (prises domestiques)
Nous avons parlé de comment et avec quoi mesurer la tension continue et alternative, et enfin (à tous ceux qui ont lu l'article jusqu'à la fin) je veux raconter une courte histoire. Mon patron me l'a dit et je vais le raconter à partir de ses paroles. Cela correspond vraiment à notre sujet d’aujourd’hui !
Il est parti un jour en voyage d'affaires avec nos directeurs dans une ville voisine. Établissez des relations amicales avec les informaticiens là-bas :) Et juste à côté de l'autoroute, il y a un endroit tellement merveilleux : une source avec de l'eau propre. Tout le monde s'arrête à proximité et va chercher de l'eau. C'est, d'une certaine manière, déjà une tradition.
Les autorités locales, ayant décidé d'améliorer cet endroit, ont tout fait avec les dernières technologies : elles ont creusé un grand trou rectangulaire juste sous la source, l'ont tapissé de carrelage clair, ont installé un trop-plein, un éclairage LED, et il s'est avéré qu'il s'agissait d'une piscine. En outre! La source elle-même était "emballée" dans des éclats de granit mouchetés, lui donnant une forme noble, une icône au-dessus de l'évent était incrustée sous verre - un lieu saint, semble-t-il !
Et la touche finale : nous avons installé un système d'alimentation en eau basé sur une photocellule. Il s'avère que la piscine est toujours pleine et « gargouille », mais pour puiser de l'eau directement à la source, il faut amener ses mains avec un récipient jusqu'à la photocellule et de là elle « coule » :)
Je dois dire qu'en chemin vers la source, notre patron a dit à l'un des réalisateurs à quel point c'était cool : nouvelles technologies, Wi-Fi, photocellules, scanner rétinien, etc. Le réalisateur était un technophobe classique, il avait donc l'avis contraire. Alors, ils roulent jusqu'à la source, mettent leurs mains là où elles devraient être, mais l'eau ne coule pas !
Ils font ceci et cela, mais le résultat est nul ! Il s'est avéré qu'il n'y avait bêtement pas de tension dans le réseau électrique qui alimentait ce système shaitan :) Le réalisateur était « à cheval » ! J'ai fait plusieurs phrases de « contrôle » sur toutes ces n...x technologies, les mêmes n...x éléments, toutes les machines en général et celle-ci en particulier. J'ai ramassé un bidon directement dans la piscine et je suis allé à la voiture !
Il s'avère donc que nous pouvons tout installer, « élever » un serveur sophistiqué, fournir le service le meilleur et le plus populaire, mais, tout de même, la personne la plus importante est l'oncle Vasya l'électricien en veste matelassée, qui d'un seul mouvement de la main peut organiser un saut complet de toute cette puissance technique et cette grâce :)
Alors n'oubliez pas : l'essentiel est une alimentation électrique de haute qualité. Une bonne tension (alimentation sans interruption) et stable dans les prises, et tout le reste suivra :)
C’est tout pour aujourd’hui et jusqu’aux prochains articles. Prends soin de toi! Vous trouverez ci-dessous une courte vidéo sur le sujet de l'article.
