Bien que appareils électriques nous utilisons tous les jours Vie courante, tout le monde ne peut pas répondre en quoi le courant alternatif diffère du courant continu, malgré le fait que cela soit discuté dans le cadre programme scolaire. Il est donc logique de rappeler les principes de base.

Définitions générales

Le processus physique par lequel les particules chargées se déplacent de manière ordonnée (directionnelle) est appelé courant électrique. Il est généralement divisé en variable et constante. Pour le premier, la direction et l’ampleur restent inchangées, mais pour le second, ces caractéristiques changent selon un certain schéma.

Les définitions ci-dessus sont grandement simplifiées, même si elles expliquent la différence entre courant continu et alternatif. Pour mieux comprendre quelle est cette différence, il faut donner image graphique chacun d'eux, et expliquez également comment la variable est formée force électromotrice dans la source. Pour ce faire, tournons-nous vers le génie électrique, ou plutôt ses fondements théoriques.

Sources de CEM

Les sources de courant électrique de toute nature sont de deux types :

• primaire, avec leur aide, l'électricité est générée en convertissant de l'énergie mécanique, solaire, thermique, chimique ou autre en énergie électrique ;
• secondaires, ils ne produisent pas d'électricité, mais la convertissent, par exemple, de variable en constante ou vice versa.

La seule source principale de courant électrique alternatif est un générateur ; un schéma simplifié d'un tel dispositif est présenté sur la figure.

Désignations :

• 1 – sens de rotation ;
• 2 – aimant avec pôles S et N ;
• 3 – champ magnétique ;
• 4 – armature en fil de fer ;
• 5 – CEM ;
• 6 – contacts annulaires ;
• 7 – collecteurs de courant.

Principe d'opération

L'énergie mécanique est convertie par le générateur représenté sur la figure en énergie électrique comme suit :

En raison d'un phénomène tel que l'induction électromagnétique, lorsque le cadre « 4 » tourne, placé dans le champ magnétique « 3 » (survenant entre les différents pôles de l'aimant « 2 »), une force électromotrice « 5 » s'y forme. La tension est fournie au réseau via des collecteurs de courant « 7 » à partir de contacts annulaires « 6 », auxquels le châssis « 4 » est connecté.

Vidéo : courant continu et alternatif - différences

Quant à l'ampleur de l'EMF, elle dépend de la vitesse d'intersection les lignes électriques"3" encadré "4". En raison des fonctionnalités Champ électromagnétique la vitesse minimale de franchissement, et donc la valeur la plus basse de la force électromotrice, sera au moment où le châssis est en position verticale, respectivement, la valeur maximale - en position horizontale.

Compte tenu de ce qui précède, au cours du processus de rotation uniforme, une force électromotrice est induite, dont les caractéristiques d'ampleur et de direction changent avec une certaine période.

Images graphiques

Grâce à l'application méthode graphique, vous pouvez obtenir une représentation visuelle des changements dynamiques différentes tailles. Vous trouverez ci-dessous un graphique des variations de tension au fil du temps pour une cellule galvanique 3336L (4,5 V).

Comme vous pouvez le voir, le graphique est une ligne droite, c'est-à-dire que la tension source reste inchangée.

Nous présentons maintenant un graphique de la dynamique des changements de tension au cours d'un cycle (tour complet du châssis) du générateur.

L'axe horizontal affiche l'angle de rotation en degrés, l'axe vertical affiche l'ampleur de la force électromotrice (tension)

Pour plus de clarté, nous montrerons la position initiale du repère dans le générateur, correspondant au point de départ du rapport sur le graphique (0°)

Désignations :

• 1 – pôles magnétiques S et N ;
• 2 – cadre ;
• 3 – sens de rotation du châssis ;
• 4 – champ magnétique.

Voyons maintenant comment l'EMF va changer au cours d'un cycle de rotation du cadre. DANS position initiale L'EMF sera nul. Pendant le processus de rotation, cette valeur commencera à augmenter progressivement, atteignant un maximum au moment où le cadre se trouve à un angle de 90°. Une rotation ultérieure du cadre entraînera une diminution de la FEM, atteignant un minimum au moment de la rotation de 180°.

En poursuivant le processus, vous pouvez voir comment la force électromotrice change de direction. La nature des changements dans le FME qui a changé de direction sera la même. Autrement dit, il commencera à augmenter progressivement, atteignant un pic au point correspondant à une rotation de 270°, après quoi il diminuera jusqu'à ce que le cadre achève un cycle de rotation complet (360°).

Si le graphique continue pendant plusieurs cycles de rotation, nous verrons une caractéristique sinusoïdale du courant électrique alternatif. Sa période correspondra à un tour de trame, et son amplitude correspondra à la valeur maximale de la FEM (avant et arrière).

Passons maintenant à un autre caractéristique importante courant alternatif - fréquence. La lettre latine « f » est utilisée pour le désigner et son unité de mesure est le hertz (Hz). Ce paramètre affiche la quantité cycles complets(périodes) de CEM change en une seconde.

La fréquence est déterminée par la formule : . Le paramètre « T » affiche le temps d'un cycle complet (période), mesuré en secondes. Ainsi, connaissant la fréquence, il est facile de déterminer l'heure de la période. Par exemple, dans la vie quotidienne, un courant électrique d'une fréquence de 50 Hz est utilisé. Sa période sera donc de deux centièmes de seconde (1/50 = 0,02).

Générateurs triphasés

Notez que le plus économiquement de manière rentable Pour obtenir du courant alternatif, un générateur triphasé sera utilisé. Un schéma simplifié de sa conception est présenté sur la figure.

Comme vous pouvez le constater, le générateur utilise trois bobines, placées avec un décalage de 120°, reliées entre elles par un triangle (en pratique, une telle connexion des enroulements du générateur n'est pas utilisée en raison de son faible rendement). Lorsqu'un des pôles de l'aimant passe devant la bobine, une force électromotrice y est induite.

Quelle est la raison de la variété des courants électriques ?

Beaucoup peuvent avoir une question bien fondée : pourquoi utiliser une telle variété de courants électriques si vous pouvez en choisir un et le rendre standard ? Le fait est que tous les types de courant électrique ne conviennent pas pour résoudre un problème particulier.

A titre d'exemple, nous donnons les conditions dans lesquelles l'utilisation d'une tension constante sera non seulement non rentable, mais parfois impossible :

• la tâche de transmission de tension sur des distances est plus facile à mettre en œuvre pour une tension alternative ;
• il est quasiment impossible de convertir du courant électrique continu pour des circuits électriques hétérogènes ayant un niveau de consommation incertain ;
• maintenir le niveau de tension requis dans les circuits à courant continu est beaucoup plus difficile et coûteux que le courant alternatif ;
• les moteurs à tension alternative sont structurellement plus simples et moins chers que ceux à tension continue. A ce stade, il convient de noter que pour de tels moteurs (asynchrones) haut niveau courant d'appel, ce qui ne permet pas de les utiliser pour résoudre certains problèmes.

Nous donnons maintenant des exemples de problèmes pour lesquels il est plus approprié d'utiliser une tension constante :

• pour changer la vitesse de rotation moteurs asynchrones il est nécessaire de changer la fréquence du réseau d'alimentation électrique, ce qui nécessite des équipements complexes. Pour les moteurs fonctionnant en courant continu, il suffit de modifier la tension d'alimentation. C'est pourquoi ils sont installés dans les véhicules électriques ;
• nutrition circuits électroniques, les équipements de galvanoplastie et de nombreux autres appareils sont également réalisés au courant électrique continu ;
• La tension continue est beaucoup plus sûre pour les humains que la tension alternative.

Sur la base des exemples énumérés ci-dessus, il est nécessaire d'utiliser divers types tension.

Qu'est-ce que le courant alternatif ?

La plupart des radioamateurs débutants commencent leur étude de l'électronique par les bases du courant continu (DC), qui circule dans une direction et/ou a une tension de polarité constante. Le courant continu est le type d'électricité produit par les batteries (qui ont des bornes positives et négatives) ou le type de charge produite. certains frottements types de matériaux les uns sur les autres.

Cependant, le courant continu n’est pas le seul type d’électricité. Certaines sources d'énergie (principalement des générateurs électromécaniques rotatifs) produisent une tension dont la polarité change avec le temps. Ce type d’électricité est appelé courant alternatif (AC) :

Tout comme ce que nous savons symbole les batteries sont utilisées pour représenter n'importe quelle source de tension continue, un cercle avec une ligne ondulée à l'intérieur est utilisé pour représenter n'importe quelle source de tension alternative.

On pourrait penser que l'application pratique courant alternatif limité. Et en effet, dans certains cas, le courant alternatif est en partie inférieur au courant continu application pratique. Dans les systèmes où l'électricité est utilisée pour dissiper de l'énergie sous forme de chaleur, la polarité ou la direction du courant n'a pas d'importance : il suffit que la tension et le courant soient suffisants pour que la charge produise la chaleur nécessaire (dissipation d'énergie). Cependant, en utilisant le courant alternatif, il est possible de créer des générateurs électriques, des moteurs électriques et des systèmes de distribution d’énergie beaucoup plus efficaces. Pour cette raison, l’utilisation du courant alternatif prédomine dans les systèmes à haute puissance. Pour comprendre pourquoi il en est ainsi, nous devons en savoir un peu plus sur le courant alternatif lui-même.

Selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, la force électromotrice apparaissant dans un circuit conducteur fermé est proportionnelle au taux de variation du flux magnétique à travers la surface limitée par ce circuit. C'est le principe de fonctionnement fondamental d'un alternateur, ou alternateur.

Principe de fonctionnement de l'alternateur

Remarquez comment la polarité de la tension sur les bobines change lorsque, lors de la rotation, différents pôles de l'aimant apparaissent à proximité d'elles. Lorsqu'elle est connectée à une charge, une telle tension créera un courant qui change périodiquement la direction de son mouvement. Plus l'arbre de l'alternateur tourne vite, plus l'aimant tournera vite, et plus la tension changera de polarité et le courant changera de direction sur une certaine période de temps.

Malgré le fait que les générateurs à courant continu fonctionnent sur le même principe d'induction électromagnétique, leur conception est beaucoup plus complexe que celle de leurs concurrents, les générateurs à courant alternatif. Dans les générateurs à courant continu, l'enroulement est situé sur l'arbre (les alternateurs ont un aimant sur l'arbre), et cet enroulement rotatif entre en contact avec des « balais » en charbon fixes. Cette conception est nécessaire pour commuter le changement de polarité à la sortie de la bobine vers un circuit externe, afin qu'une polarité constante soit créée sur ce dernier :

Principe de fonctionnement d'un générateur DC

Le générateur représenté sur cette figure produit deux impulsions de tension par rotation d'arbre. Les deux impulsions ont la même polarité. Pour que le générateur DC produise permanent la tension, plutôt que de courtes impulsions pour chaque demi-cycle de rotation, crée un ensemble d'enroulements qui entrent périodiquement en contact avec les balais. La figure ci-dessus montre sous forme simplifiée ce que vous verrez dans la pratique.

Les problèmes liés à l'apparition et à l'interruption du contact électrique lors du mouvement du bobinage sont évidents (étincelles et surchauffe), surtout si l'arbre du générateur tourne à grande vitesse. Si l'environnement autour du générateur contient des vapeurs inflammables ou explosives, les problèmes d'étincelles seront exacerbés. Pour faire fonctionner l'alternateur (alternateur), aucun balai ni collecteur n'est nécessaire, il est donc protégé des problèmes inhérents aux générateurs à courant continu.

Les générateurs AC présentent des avantages évidents par rapport aux générateurs DC lorsqu’ils sont utilisés comme moteurs électriques. Contrairement aux moteurs à courant continu, les moteurs à courant alternatif ne souffrent pas du problème des balais entrant en contact avec l'enroulement en mouvement. Les moteurs électriques à courant continu et alternatif sont de conception très similaire aux générateurs électriques correspondants.

Ainsi, il devient clair que la conception des générateurs à courant alternatif et des moteurs électriques est beaucoup plus simple que celle des générateurs à courant continu et des moteurs électriques. La relative simplicité de ces dispositifs se traduit en pratique par une fiabilité et une rentabilité bien supérieures. À quoi d'autre sert le courant alternatif ? Il doit sûrement y avoir autre chose que son utilisation dans les générateurs et les moteurs électriques ! En effet, le champ d’application du courant alternatif est très large. Vous avez sûrement entendu parler d'un phénomène tel que induction mutuelle. Cela se produit lorsque deux enroulements ou plus sont placés de telle manière que le champ magnétique alternatif créé par l'un des enroulements induit une tension dans l'autre. Si nous appliquons à un enroulement Tension alternative, puis de l'autre nous obtiendrons également une tension alternative. Un tel appareil est appelé transformateur.

L’objectif principal d’un transformateur est sa capacité à augmenter et diminuer la tension sur l’enroulement secondaire. La tension alternative apparaissant dans l'enroulement secondaire est égale à la tension alternative sur l'enroulement primaire multipliée par le rapport du nombre de tours de l'enroulement secondaire au nombre de tours de l'enroulement primaire. Si le courant est fourni de l'enroulement secondaire à la charge, alors la variation du courant sur l'enroulement secondaire sera exactement le contraire : le courant de l'enroulement primaire est multiplié par le rapport du nombre de tours du primaire au nombre de tours de l'enroulement secondaire. Un analogue mécanique de telles relations est l'exemple avec le couple et la vitesse (au lieu de la tension et du courant, respectivement) :

Si le rapport des tours d'enroulement est inversé, c'est-à-dire Étant donné que l'enroulement primaire a moins de spires que le secondaire, le transformateur augmente la tension source à un niveau plus élevé :

La capacité du transformateur à augmenter et abaisser la tension alternative confère au courant alternatif un avantage distinct par rapport au courant continu dans la distribution d'énergie (voir la figure ci-dessous). Il est beaucoup plus efficace de transmettre de l'électricité sur de longues distances à haute tension et à faible courant (des fils plus petits avec moins de pertes de résistance), puis de réduire la tension et d'augmenter le courant lors de la fourniture d'énergie aux utilisateurs finaux.

Grâce aux transformateurs, la transmission énergie électrique sur de longues distances est devenu beaucoup plus pratique. Sans pouvoir augmentation effective et la réduction de la tension, il serait prohibitif de créer des systèmes d'alimentation électrique sur de longues distances (plus de plusieurs dizaines de kilomètres).

Les transformateurs nécessitent uniquement du courant alternatif pour fonctionner. Étant donné que le phénomène d'induction mutuelle est basé sur des champs magnétiques alternatifs, les transformateurs ne fonctionneront tout simplement pas CC (le courant continu ne peut créer qu'une constante champs magnétiques) . Bien entendu, un courant intermittent (pulsé) constant peut être appliqué à l'enroulement primaire d'un transformateur pour créer un champ magnétique alternatif (comme cela se fait dans un système d'allumage automobile pour créer une étincelle dans une bougie d'allumage à partir d'une batterie CC basse tension). ), mais dans ce mode de réalisation, un courant continu pulsé ne fait rien de différent d'un courant variable. C’est peut-être pour cette raison que le courant alternatif est de plus en plus utilisé dans les systèmes électriques.

Constante et variable À

Quelle est la différence entre le courant continu à partir d'une variable

Dans l'article précédent, qu'est-ce que le courant électrique vous avez appris comment le mouvement ordonné des électrons se produit dans un circuit fermé. Maintenant, je vais te dire à quoi ça ressemble électricité. Le courant électrique peut être continu ou alternatif. En quoi le courant alternatif est-il différent du courant continu ? Caractéristiques du courant continu.

DC

Le courant continu ou DC en anglais désigne un courant électrique qui ne change de direction sur aucune période de temps et se déplace toujours du plus au moins. Dans le schéma, il est indiqué par plus (+) et moins (-); sur le corps d'un appareil fonctionnant en courant continu, une désignation est appliquée sous la forme d'une bande (-) ou (=). Une caractéristique importante du courant électrique continu est la possibilité de son accumulation, c'est-à-dire accumulation dans les batteries ou obtention due à une réaction chimique dans les batteries. De nombreux appareils électriques portables modernes fonctionnent avec des charge électrique le courant continu, qui se trouve dans les piles ou batteries de ces mêmes appareils.

Courant alternatif

(Courant alternatif) ou AC Abréviation anglaise désignant un courant qui change de direction et d'ampleur au fil du temps. Sur schémas électriques et les boîtiers d'appareils électriques fonctionnant au courant alternatif, le symbole du courant alternatif est désigné par un segment d'onde sinusoïdale « ~ ». Si on parle de courant alternatif en mots simples , alors on peut dire qu'en cas de connexion ampouleà un réseau à courant alternatif, le plus et le moins sur ses contacts changeront de place avec une certaine fréquence ou sinon, le courant changera de sens de l'avant vers l'arrière. Sur la figure, la direction opposée est la zone du graphique en dessous de zéro.

Voyons maintenant ce qu'est la fréquence. La fréquence est la période de temps pendant laquelle le courant effectue une oscillation complète ; le nombre d'oscillations complètes en 1 s est appelé fréquence du courant et est désigné par la lettre f. La fréquence est mesurée en hertz (Hz). Dans l'industrie et dans la vie quotidienne, la plupart des pays utilisent le courant alternatif d'une fréquence de 50 Hz.Cette valeur indique le nombre de changements de direction du courant en une seconde vers l'opposé et le retour à l'état initial. Autrement dit, dans prise électrique, qui se trouve dans chaque maison et où nous allumons les fers et les aspirateurs, le plus et le moins sur les bornes droite et gauche de la prise changeront de place avec une fréquence de 50 fois par seconde - c'est la fréquence du courant alternatif. Pourquoi avons-nous besoin d’un courant alternatif aussi « variable », pourquoi ne pas utiliser uniquement du courant continu ? Ceci est fait afin de pouvoir obtenir la tension requise dans n'importe quelle quantité en utilisant des transformateurs sans pertes significatives. L'utilisation du courant alternatif permet de transporter de l'électricité à l'échelle industrielle sur de longues distances avec des pertes minimes.

Tension fournie générateurs puissants les centrales électriques sont d'environ 330 000 à 220 000 Volts. Une telle tension ne peut pas être fournie aux maisons et aux appartements, c'est très dangereux et techniquement difficile. Par conséquent, le courant électrique alternatif provenant des centrales électriques est fourni aux sous-stations électriques, où la transformation s'effectue de la haute tension à la tension inférieure que nous utilisons.

Conversion du courant alternatif en courant continu

A partir du courant alternatif, on peut obtenir du courant continu, pour ce faire, il suffit de connecter le réseau alternatif à un pont de diodes ou, comme on l'appelle aussi, un « redresseur ». Le nom « redresseur » montre parfaitement ce que fait un pont de diodes : il redresse une sinusoïde de courant alternatif en une ligne droite, forçant ainsi les électrons à se déplacer dans une direction.

qu'est-ce qu'une diode Et comment fonctionne un pont de diodes ?, vous pourrez le découvrir dans mes prochains articles.

Le courant électrique lui-même n'est rien d'autre que le mouvement ordonné de toutes les particules chargées dans les gaz, les électrolytes et les objets métalliques. Ces éléments qui portent une certaine charge comprennent les ions et les électrons. Aujourd'hui, nous allons essayer de clarifier ce que le courant alternatif diffère du courant continu, car dans la pratique on rencontre souvent les deux types.

Caractéristiques CC

Direct Current ou DC en anglais signifie une variété similaire, qui a la propriété inhérente de ne pas changer ses paramètres sur une période de temps. Une petite ligne horizontale ou deux lignes parallèles avec un dessin au trait de l’une d’elles est une représentation graphique du courant continu.

Champ d'application : la plupart des appareils électroniques, y compris équipement informatique, téléviseurs et gadgets, utilisation dans les réseaux domestiques et les voitures. Pour convertir le courant alternatif en courant continu dans la zone de sortie, des transformateurs de tension avec redresseurs ou des alimentations spécialisées sont utilisés.

Un exemple courant de consommation CC est celui de presque tous les outils électriques fonctionnant avec des batteries. Appareil à batterie reste en tout cas une source d’énergie constante. La conversion en variable est réalisée, si nécessaire, à l'aide d'onduleurs - éléments spéciaux.

Quel est le principe de fonctionnement du courant alternatif

L'abréviation anglaise AC (Alternating Current) désigne un courant qui change de direction et d'amplitude au fil du temps. Le segment sinusoïdal « ~ » est son marquage conventionnel sur les appareils. L'application après cette icône et d'autres caractéristiques est également utilisée.

Vous trouverez ci-dessous une figure présentant les principales caractéristiques de ce type de courant - fréquence nominale et tension de fonctionnement.

Il convient de noter les caractéristiques des changements dans le graphique de gauche effectués pour courant monophasé, amplitude et direction de la tension avec une transition vers zéro dans un certain laps de temps T. Pendant un tiers de la période, trois sinusoïdes sont décalées avec un courant triphasé sur un autre graphique.

Les marques « a » et « b » indiquent les phases. Chacun d'entre nous a une idée de la présence dans prise régulière 220 V. Mais pour beaucoup, ce sera une découverte que la valeur maximale ou autrement appelée valeur d'amplitude est supérieure à la valeur actuelle d'une quantité égale à la racine de deux et est de 311 Volts.

Bien évidemment, dans le cas du courant continu, les paramètres de sens et de tension restent inchangés, mais pour le courant alternatif, on observe une transformation de ces grandeurs. Sur la figure, la direction opposée est la zone du graphique en dessous de zéro.

Passons à la fréquence. Ce concept désigne le rapport des périodes (cycles complets) à une unité de temps conventionnelle. Cet indicateur est mesuré en Hertz. La fréquence standard européenne est 50, aux USA la norme applicable est 60G.

Cette valeur indique le nombre de changements de direction du courant en une seconde vers l'opposé et le retour à l'état d'origine.

Le courant alternatif est présent en courant continu et dans les prises. Pour quelle raison n’y a-t-il pas de courant continu ici ? Ceci est fait afin de pouvoir obtenir la tension requise dans n'importe quelle quantité en utilisant des transformateurs sans pertes significatives. Cette technique reste la meilleure façon transmettre de l'électricité à l'échelle industrielle sur de longues distances avec des pertes minimes.

La tension nominale, fournie par les puissants générateurs des centrales électriques, est d'environ 330 000 à 220 000 volts. Dans une sous-station située dans la zone de consommation, cette valeur est transformée à 10 000 V avec passage à une version triphasée de 380 Volts. et votre appartement reçoit une tension monophasée. La tension entre zéro et phase sera de 220 V, et dans le blindage entre les différentes phases, ce chiffre est de 380 Volts.

Les moteurs asynchrones fonctionnant en courant alternatif sont beaucoup plus fiables et ont une conception plus simple que leurs homologues à courant continu.

Conversion du courant alternatif en courant continu

Pour une variante d'une telle transformation la meilleure façon– utilisation de redresseurs :

• La connexion du pont de diodes est la première étape de cette procédure. Conception de 4 diodes avec puissance requise contribue au processus d'une sorte de coupure des limites supérieures des sinusoïdes qui nous sont déjà familières type de variable. De cette façon, un courant unidirectionnel est obtenu.

Les changements résultant d’une diminution de l’ondulation sont affichés en bleu.

• sont installés pour réduire le niveau de fonctionnement des pulsations si nécessaire.

Convertisseur DC vers AC

Dans ce cas, le processus semble assez compliqué. Un onduleur est une technique courante dans la vie quotidienne, c'est un générateur d'une tension périodique obtenue à partir d'une tension constante proche d'une onde sinusoïdale.

Les prix élevés d'un tel appareil sont dus à la complexité de la conception. Le coût est largement déterminé par le courant de sortie maximal.

Utilisé dans des situations assez rares. Par exemple, s’il est nécessaire de connecter un outil ou un appareil au réseau électrique de la voiture.

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 prenant l'exemple d'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 nous pouvons rester prise électrique Branchez-le sur la prise à l'envers et tout fonctionnera.

Tension alternative dans notre prise domestiqueévolue selon une loi sinusoïdale. Qu'est-ce que ça veut dire? La tension augmente de zéro à positif valeur d'amplitude(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 revenant 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 posait 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 haute tension et un petit courant ou vice versa : basse tension et 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.

Ordinateur personnel(PC) fonctionne sur un principe similaire, mais - en verso. 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) fut le premier à concevoir et à construire un générateur de courant alternatif polyphasé, prouvant son efficacité et ses avantages par rapport aux développements similaires qui fonctionnaient avec source constanteénergie.

Intéressons-nous maintenant aux « habitats » du courant continu et alternatif. Le permanent, par exemple, se retrouve dans la ou les batteries de notre téléphone. Dispositif de chargement transformer le courant alternatif du réseau en courant continu, et déjà sous cette forme il aboutit dans les endroits où il est stocké (batteries).

Les sources de tension continue sont :

1. piles ordinaires utilisées dans divers appareils (lampes de poche, lecteurs, montres, testeurs, etc.)
2. diverses piles (alcalines, acides, etc.)
3. Générateurs CC
4. autre appareils spéciaux, par exemple : redresseurs, convertisseurs
5. 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 :

1. générateurs
2. divers convertisseurs (transformateurs)
3. 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 vous dire une petite 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, ils ont tout fait avec les dernières technologies : ils ont creusé un grand trou rectangulaire juste sous la fontanelle, l'ont tapissé de carreaux brillants, ont fait un trop-plein, un éclairage LED, et il s'est avéré que c'était 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 aucune tension dans 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 configurer, « élever » un serveur sophistiqué, fournir le service le meilleur et le plus populaire, mais toujours le plus homme principal- c'est l'oncle Vasya l'électricien en doudoune, 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. Bon (source Alimentation sans interruption) et tension 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.