Prąd elektryczny jest czymś, bez czego nasze życie jest dziś nie do pomyślenia i bez którego ludzie mogliby poradzić sobie około 150 lat temu. Wszystko, na czym zbudowana jest istota współczesnego człowieka, oparte jest na obecnym. Telewizory, komputery, oświetlenie, lodówki i pralki opierają się na zjawisku przewodnictwa elektrycznego, a zastąpienie go czymś innym nie jest jeszcze możliwe.
Jaki jest obecny i jakie są jego rodzaje, rozważymy w tym artykule.
Co jest aktualne
Tak więc prąd elektryczny jest zamierzonym ruchem ładunków elektrycznych pod wpływem pola elektrycznego, a raczej nie samych ładunków, ale ich nośników, ponieważ ładunki nie mogą istnieć same, bez jakiejkolwiek podstawy materialnej. Jedna poruszająca się naładowana cząstka nie jest jeszcze prądem, ale dwie są już prądem. To prawda, że nie jest jasne, w jakiej odległości powinni być od siebie, aby być aktualnym. Jeśli na przykład dwa elektrony w odległości jednego kilometra od siebie poruszają się w tym samym kierunku z tą samą prędkością, czy będą obecne? Są, ale nie przez prąd przewodzenia, ale przez prąd konwekcji.
Z natury prądy są dwojakiego rodzaju - stałe i zmienne, i mogą płynąć w przewodnikach, w półprzewodnikach, w cieczach i gazach, a nawet w próżni.
Główne parametry prądu można nazwać napięciem i siłą prądu, a parametrem ośrodka przewodzącego jest rezystancja lub przewodność.
Co jest potrzebne do przepływu prądu
Dla każdego medium minimalne warunki przepływu prądu elektrycznego są różne. Na przykład w przypadku elektrolitu wystarczy, że występuje tylko różnica potencjałów, podczas gdy w przypadku przewodzącego obwodu elektrycznego konieczne jest również obwód zamknięty sam w sobie. W kosmosie dwie naładowane cząstki mogą po prostu przelecieć, nawet w dużej odległości od siebie, i będzie to prąd, ponieważ w definicji „prądu elektrycznego” nie ma kryterium odległości ładunków, ale jakikolwiek ruch kierunkowy naładowanych cząstek pod wpływem pola elektrycznego jest prądem elektrycznym.
Spójrzmy, co to znaczy pod wpływem pola elektrycznego. Faktem jest, że w przyrodzie nie ma izolowanego pola elektrycznego, ponieważ każde pole elektryczne generuje pole magnetyczne i odwrotnie. W rezultacie może istnieć tylko pole elektromagnetyczne, więc każde pole elektromagnetyczne, które przyspiesza naładowane cząstki, automatycznie generuje prąd elektryczny, nawet jeśli jego źródłem był magnes stały.
Co to jest prąd stały?
Prąd stały to taki ukierunkowany ruch naładowanych cząstek, których parametry nie zmieniają się z czasem. Oznacza to, że jeśli siła prądu, napięcie i rezystancja obwodu elektrycznego są stałe, a także prąd płynie cały czas tylko w jednym kierunku, wówczas taki prąd jest stały.
Aby prąd stały przepływał przez metal, konieczne jest, aby źródło stałego napięcia było zamknięte dla siebie za pomocą przewodu (tego metalu).
Prąd stały jest dziś wykorzystywany w prawie całym sprzęcie elektronicznym, takim jak komputery, telefony komórkowe i ogólnie, tam gdzie są duże zasilacze, są to adaptery, które zamieniają prąd przemienny w prąd stały.
Aby uzyskać stały prąd, możesz użyć chemicznego źródła energii, zwanego ogniwem galwanicznym, możesz użyć baterii lub możesz użyć generatora prądu stałego, który dziś jest wykorzystywany w fabrykach i niektórych określonych obiektach energetycznych.Prąd przemienny
Prąd przemienny w przewodnikach charakteryzuje się tym, że zmienia swój kierunek i / lub wielkość prądu i napięcia, a ponadto może to robić zarówno okresowo, jak i nie okresowo.
AC opatentowany Nikola Tesla i od tego czasu mocno wkroczył w nasze życie. Teraz prąd przemienny przepływa przez przewody linii zasilających, a także przez nasze gniazda, i prawie wszystkie domowe urządzenia elektryczne działają na prąd przemienny. Prąd przemienny można uzyskać za pomocą specjalnego źródła lub generatora (maszyny, która przekształca ruch w elektryczność).
Główne różnice między prądem przemiennym i stałym
Odpowiedzmy na pytanie, dlaczego trzeba stworzyć prąd przemienny, no cóż, jeśli byłby prąd stały i nie byłoby w nim nic złego. Ale chodzi o to. Prąd przemienny był potrzebny, aby stworzyć całkowicie nowy sposób komunikacji, który jeszcze nie istniał na Ziemi - bezprzewodowy sposób przesyłania informacji z odległości. Najwyraźniej gołębie pocztowe i telegrafy z telefonami nie były w stanie zaspokoić rosnących potrzeb cywilizacji, a prąd stały nie mógł pozwalają falom elektromagnetycznym rozprzestrzeniać się w przestrzeni. I to jest pierwsza różnica między tymi dwoma rodzajami prądów.
Prąd przemienny może powodować rozprzestrzenianie się fal elektromagnetycznych, ale nie bezpośrednio. Wszystkie anteny istnieją dzięki AC.
Po drugie, pojawił się potrzeba przesyłania energii elektrycznej na duże odległości, a podczas transportu prądu stałego pojawiły się duże straty indukcyjne. Prąd przemienny znacznie zmniejsza te straty, a to druga ważna różnica..
Podczas przesyłania prądu przemiennego drutem straty są mniejsze niż w przypadku bezpośredniego przesyłania.
Po trzecie, prąd przemienny pozwala kondensatorowi i cewce zgromadzić ładunek, w wyniku czego pojawia się niejako akumulator, który nie potrzebuje wewnątrz elektrolitów. A zwykłe baterie i akumulatory, takie jak te w telefonach komórkowych i laptopach, są ładowane z prądu stałego. I to jest trzecia różnica.Prąd przemienny może ładować tylko kondensator i cewkę, podczas gdy prąd stały może ładować chemiczne źródło energii (akumulator).
