DC kilder

En jævnstrøm er en strøm, der næsten (da der ikke er noget ideelt i verden) ændrer sig i tiden, hverken i størrelse eller retning. Historisk set var de første jævnstrømskilder udelukkende kemiske. Først blev de kun repræsenteret af galvaniske celler, og senere optrådte batterier.

De galvaniske celler og batterier har en strengt defineret polaritet, og retningen af ​​strømmen i dem ændrer sig ikke spontant kemiske strømkilder - dette er dybest set DC-kilder.

Galvanisk celle

AA AA-batteriet er et fremragende eksempel på en moderne galvanisk celle. Et cylindrisk alkalisk batteri (som de gerne kalder alkalisk, mens ordet alkalisk oversættes som alkalisk) indeholder en opløsning af kaliumhydroxid som en elektrolyt inde. Mangandioxid er på batteriets positive pol, og zink i form af pulver er på det negative.

Når det eksterne batterikredsløb lukkes for en belastning, sker der en kemisk zinkoxidationsreaktion ved anoden (negativ pol), og på samme tid reduceres katoden (positiv pol) til tetravalent manganoxid til trivalent manganoxid.

Som et resultat løber elektroner fra den negative pol mod den positive pol gennem et eksternt belastningskredsløb. Sådan fungerer en jævnstrømskilde - en galvanisk celle.

Den kemiske proces i en galvanisk celle er ikke reversibel, dvs. forsøg på at oplade den er ubrugelig. Spændingen mellem polerne i det nye fingerbatteri er 1,5 volt, hvilket skyldes potentialerne i de stoffer, der er involveret i den kemiske reaktion inde i det.

batteri

Et lithium-ion-batteri, i modsætning til et batteri, kan oplades igen efter afladning, da den kemiske proces deri er reversibel. Tilsyneladende fungerer batteriet som et batteri, det vil sige, det giver også kun strøm til belastningskredsløbet, men batterikapaciteten er normalt større end for et batteri i omtrent samme størrelse.

Under afladning af et lithiumbatteri består den kemiske reaktion ved anoden (negativ elektrode) i adskillelsen af ​​lithium fra carbon og dets omdannelse til salt ved katoden (positiv elektrode). Og når der oplades, overføres lithiumioner igen til kulstof på anoden.

Potentialeforskellen mellem polerne i et lithium-ion-batteri kan nå op til 4,2 volt. Den maksimale strøm afhænger af interaktionsområdet for elektroderne inde i batteriet med elektrolytten og følgelig med hinanden.

generator

I industriel skala opnås jævnstrøm ved anvendelse af DC generatorer. Som regel er der på statoren i en sådan maskine faste magneter eller elektromagneter, der inducerer EMF i de roterende kredsløb i henhold til loven om elektromagnetisk induktion.

De roterende kredsløb er hver forbundet til kontaktpladerne på børsteopsamlerenheden, gennem hvilke den genererede strøm fjernes via de faste børster. Da kredsløbene kun er i kontakt med de positive og negative børster, når de passerer forbi visse magnetiske poler i statoren, opnås strømmen i det ydre kredsløb ved en korrigeret variabel, det vil sige en pulserende konstant.

Størrelsen af ​​strømmen afhænger af ledningens tværsnit, induktionen af ​​magnetfeltet til statoren og statorområdet. Størrelsen af ​​spændingen - fra rotorhastigheden for generatorens rotor og fra induktion af statorens magnetfelt.

Solcelle

Solpaneler giver også jævnstrøm.Sollysets fotoner, der kommer ind i fotocellen, forårsager bevægelse af positivt ladede huller og negativt ladede elektroner gennem pn-forbindelsen, og der opnås således en jævn strøm i det eksterne kredsløb.

Jo større det samlede areal af solcellerne er - jo flere elektroner og huller deltager i dannelsen af ​​strøm, jo ​​mere strøm kan opnås fra solbatteriet. Det genererede spænding for solbatteriet afhænger af sollysets intensitet og af antallet af fotoceller, der er tilsluttet i serie, som er en del af designet til solbatteriet.

Transformator med ensretter

Tidligere blev der brugt strømforsyninger med transformatorer på jern meget ofte ved elektronisk udstyr til opnåelse af jævnstrøm, når de blev drevet fra et husholdningsnettet. Den skiftende netspænding blev reduceret ved hjælp af en transformer og derefter udbedret ved hjælp af et rør eller diodeudretter.

Efter ensretteren i et sådant kredsløb er der altid et filter, der mindst består af kondensator, og i bedste fald - fra en kondensator og induktor og endda en transistor-spændingsregulator, især hvis strømkilden skal være justerbar.

Spændingen ved udgangen fra en sådan strømforsyning afhænger af antallet af omdrejninger i transformerens sekundære vikling, og den maksimale strømværdi afhænger af den nominelle effekt af transformeren.

Skift strømforsyning

I dag bruges strømforsyninger med lavfrekvente transformere på jern næsten ikke i elektronisk udstyr til produktion af jævnstrøm, de kom til at erstatte dem skifte strømforsyning. I dem reduceres den udbedrede netspænding først med en højfrekvent transformer og transistorkontakter og derefter udbedres. Strøm ledes gennem filteret til filterkondensatoren.

Konstruktionsstrømforsyningen er meget mindre end med en transformer på jern. Men der er mere støj i outputstrømmen. Derfor lægges der særlig vægt på designet til at skifte strømforsyning til filtrering af strømmen ved udgangen til belastningen.

Spændingen ved udgangen fra switching-strømforsyningen afhænger af enheden i det elektroniske kredsløb, og den maksimale strøm afhænger af størrelsen på højfrekvenstransformatoren og kvaliteten af ​​de elektroniske komponenter på kredsløbet.

Kondensator og Ionistor

I en bestemt forstand kan en elektrisk kondensator kaldes en kilde til direkte elektrisk strøm. En kondensator akkumulerer elektrisk energi i form af et konstant elektrisk felt mellem dets plader og kan derefter give denne energi i form af en jævn strøm eller pulseret udladning. Både det og det andet faktisk - en jævnstrøm, der kun afviger i manifestationens varighed.

Men i dag produceres elektrolytiske kondensatorer i enorme kapaciteter på tusinder eller flere mikrofarader. En speciel slags kondensator er ionistor (superkapacitor) - Det finder sted mellem batteriet og kondensatoren.

Kemiske processer i ionistoren foregår med næsten samme hastighed som i kondensatoren, men i modsætning til batteriet har ionistoren en lavere indre modstand, hvilket gør det muligt at opnå store direkte strømme fra ionistorer i længere tid. Jo større kapacitans, jo større og længere strøm kan opnås med den.

Hvordan AC-korrektion

DC spændingsregulering

Hvilken strøm er mere farlig, direkte eller skiftende?

Sådan fungerer sensorer og spændemålere til måling af jævnstrøm og vekselstrøm