Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Пості́йний струм — електричний струм, напрямок протікання якого не змінюється з часом.
Інакше — прямий (постійний, незмінний) струм це спрямований в один бік потік електричних зарядів. Постійний струм може текти крізь провідник, як-от дріт, але також може протікати крізь напівпровідники, ізолятори або навіть крізь вакуум, як в електронних чи іонних пучках (термоелектронний струм). Цей електричний струм тече у незмінному напрямку, що відрізняє його від змінного струму. Акумулятор — яскравий приклад джерела постійного струму. Термін, який раніше використовувався для цього виду струму, був: гальванічний струм.
Скорочення AC (англ. Alternating current, змінний струм) та DC (англ. Direct current, постійний струм) часто застосовуються для позначення відповідно змінного та постійного, струму чи напруги.
Історія
Постійний струм було отримано 1800 року за допомогою батареї італійського фізика Алессандро Вольта, його вольтової купи. Природа протікання струму тоді ще не була зрозумілою. Французький фізик Андре-Марі Ампер припустив, що струм рухається в одному напрямку від позитивного до негативного електроду. Коли французький приладобудівник Hippolyte Pixii 1832 року побудував перший динамо-електричний генератор, він виявив, що коли застосовуваний магніт проходив петлі дроту кожні півоберта, це призводило до зворотного потоку електрики, виробляючи змінний струм. За пропозицією Ампера, Pixii згодом додав комутатор — вид «перемикача», в якому контакти на валу діють зі «щітковими» контактами для отримання постійного струму.
Наприкінці 1870-х і початку 1880-х років, на електростанціях почали виробляти електрику. Спочатку вони були налаштовані на живлення джерел світла від електричної дуги (поширений вид вуличного освітлення), що працювали на дуже високій напрузі (зазвичай понад 3000 вольт) постійного або змінного струму. Згодом відбулося поширення низьковольтного постійного струму для внутрішнього освітлення на підприємствах і будинках після того, як винахідник Томас Едісон в 1882 році запустив у виробництво свою електричну «утиліту» (лампу) розжарення.
Через значні переваги змінного струму перед постійним струмом завдяки можливості використання трансформаторів для підвищення і зниження напруги, щоби забезпечити набагато більші відстані передавання на високій напрузі а потім її зменшення для побутових споживачів, постійний струм для постачання електроенергії був замінений протягом наступних кількох десятиліть, змінним струмом.
У середині 1950-х років було розроблено високовольтну систему передавання постійного струму, і тепер (у 2000-х роках) вона стала противагою системам передавання змінного струму високої напруги, насамперед на великі відстані або коли характеристики електричних мереж між двома країнами різняться. Для довгих підводних кабелів (наприклад між країнами, як-от NorNed) цей варіант з постійним струмом, є єдиним технічно здійсненним способом, який до того-ж має втрати в лінії до 15 % нижче порівняно з ЛЕП змінного струму. Для застосувань, що вимагають постійного струму великої потужності, наприклад енергосистеми контактної рейки (трамваї, тролейбуси тощо), змінний струм подається на підстанції, де використовуються випрямлячі для перетворення енергії на постійний струм.
Різні визначення
Термін постійний струм використовується для позначення енергосистем, де застосовують лише одну полярність напруги чи струму, і задля позначення сигналу постійної, нульової частоти або повільно змінюваного локального середнього значення напруги чи струму. Наприклад, напруга в джерелі постійного струму постійна, як і струм крізь джерело постійного струму. Можна показати, що будь-яка незмінна напруга або струмова хвиля можуть бути розкладені на суму складової постійного струму і нульової середньої, змінної за часом складової; складова постійного струму визначається як очікуване значення, або середнє значення напруги чи струму за весь час (період).
Хоча DC означає «постійний струм», DC часто стосується «незмінної полярності».
Схема постійного струму — це електричне коло, яке складається з будь-якого поєднання джерел постійної напруги, джерел постійного струму та резисторів. У таких випадках, напруги та струми електричного кола, не залежать від часу. Конкретна напруга або струм у колі, не залежать від минулого значення напруги або струму в ньому. Це означає, що система рівнянь, які представляють коло постійного струму, не передбачає інтегралів чи похідних за часом.
Якщо до контуру постійного струму додається конденсатор або котушка індуктивності, то отримана схема не є, суворо кажучи, колом постійного струму. Однак у більшості таких схем, є рішення постійного струму. Це рішення дає напруги та струми кола, коли схема знаходиться в стійкому стані постійного струму. Така схема представлена системою диференційних рівнянь. Рішення цих рівнянь, зазвичай містить частину, що змінюється за часом чи перехідну частину, а також постійну або сталу частину. Саме ця частина стійкого стану, є рішенням схем постійного струму. Є деякі кола, котрі не мають рішення постійного струму. Два простих приклади — джерело постійного струму приєднане до конденсатора, і джерело постійної напруги приєднане до котушки індуктивності.
В електроніці схему, що живиться від джерела постійного струму, наприклад акумулятора, заведено називати колом постійного струму, навіть якщо розуміється, що воно просто працює від постійного струму.
Джерела постійного струму
Простим постачальником постійного струму є хімічне джерело (гальванічний елемент або акумулятор), оскільки полярність такого джерела не може мимовільно змінитися. Для отримання постійного струму використовують також електричні машини — генератори постійного струму. В електронній апаратурі, що живиться від мережі змінного струму, для отримання пульсового постійного струму використовують випрямляч. Далі для зменшення пульсацій може бути використаний згладжувальний фільтр.
Застосування
Постійний струм має багато застосувань — від заряджання акумуляторів, до великих джерел живлення для електричних систем, електродвигунів тощо.
Постійний струм широко використовується в техніці: живлення переважної більшості електронних схем, в автомобілях, тролейбусах, електровозах, в деяких типах підіймальних кранів, у ручному переносному інструменті на акумуляторах і подібне.
Постійний струм низької напруги використовується в електрометалургії для розплаву й електролізу руд, насамперед алюмінієвих.
Високовольтний постійний струм застосовується для передавання великої кількості електроенергії від віддалених об'єктів генерації або для з'єднання електричних мереж змінного струму.
Телекомунікації
Устаткування для зв'язку, телефонної станції, використовує зазвичай джерело живлення постійного струму — 48 В. Від'ємна полярність досягається заземленням позитивної клеми системи живлення та батареї. Це робиться для запобігання відкладень електролізу. У телефонних установках є акумуляторна система для забезпечення живлення користувацьких ліній під час перерв живлення.
Інші пристрої можуть живитись від телекомунікаційної системи постійного струму, завдяки використанню DC-DC перетворювачів постійного струму для забезпечення будь-якої зручної напруги.
Багато телефонів приєднуються до кабелю вита пара де застосовують розгалужувач для внутрішнього роз'єднання змінної складової напруги між двома дротами (звуковий сигнал), від постійної складової напруги між іншими двома проводами (використовується для живлення телефону).
Перетворення
Постійний струм, за потреби, може бути перетворений на змінний, за допомогою електронних пристроїв — інверторів, для яких джерелом постійної напруги, є акумулятори на 12 вольт. Це насамперед, застосовується в джерелах безперервного живлення (перетворювачах), які призначені для забезпечення безперервної роботи комп'ютерних мереж, газових котлів, медичних приладів та іншого важливого обладнання, під час зникнення основної мережної напруги — 230 вольт. Визначальною ознакою сучасних інверторів, є дуже низький коефіцієнт корисної дії, особливо тих, які на виході мають синусоїдальну напругу завдяки додатковим фільтрам.
Вимірювання
Постійний струм можна вимірювати за допомогою приладів шунтового типу, давача струму на ефекті Холла, давача струму на ефекті Нееля або оптоволоконного давача.
Посилання
- Постійний електричний струм. fizyka.inf.ua. Процитовано 8 липня 2022.
- Glossaire : Courant alternatif et courant continu. www.greenfacts.org. Процитовано 8 липня 2022.
- chosesasavoir (29 травня 2017). Pourquoi l’éléphant Topsy fut-il électrocuté volontairement ?. Choses à Savoir (fr-FR) . Процитовано 8 липня 2022.
- Richer, M. (1 липня 1927). Électricité : La transformation du courant alternatif en courant continu au moyen de redresseurs. La Houille Blanche. Т. 24, № 4. с. 109—118. doi:10.1051/lhb/1927020. ISSN 0018-6368. Процитовано 8 липня 2022.
- Постійний струм | Формули фізики | Математика. www.matematika.com.ua. Процитовано 8 липня 2022.
Джерела
- Кучерук І. М., Горбачук І. Т., Луцик П. П. Електрика і магнетизм // Загальний курс фізики. — К. : Техніка, 2006. — Т. 2. — 456 с.
- Будіщев М. С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка : підручник. — Львів : Афіша, 2001. — 424 с.
- Руденко В. С., Ромашко В. Я., Морозов В. Г. Перетворювальна техніка. Частина 1 : підручник. — К. : ІСДО, 1996. — 262 с.
- ДСТУ 2843-94. Електротехніка. Основні поняття. Терміни та визначення. Чинний від 1995-01-01. — Київ : Держспоживстандарт України, 1995. — 65 с.
Див. також
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Syudi perenapravlyayetsya zapit Postijna napruga Na cyu temu potribna okrema stattya Posti jnij strum elektrichnij strum napryamok protikannya yakogo ne zminyuyetsya z chasom Tipi strumuCej simvol postijnogo strumu zustrichayetsya na bagatoh elektronnih pristroyah yaki abo vimagayut abo viroblyayut postijnij strum Inakshe pryamij postijnij nezminnij strum ce spryamovanij v odin bik potik elektrichnih zaryadiv Postijnij strum mozhe tekti kriz providnik yak ot drit ale takozh mozhe protikati kriz napivprovidniki izolyatori abo navit kriz vakuum yak v elektronnih chi ionnih puchkah termoelektronnij strum Cej elektrichnij strum teche u nezminnomu napryamku sho vidriznyaye jogo vid zminnogo strumu Akumulyator yaskravij priklad dzherela postijnogo strumu Termin yakij ranishe vikoristovuvavsya dlya cogo vidu strumu buv galvanichnij strum Skorochennya AC angl Alternating current zminnij strum ta DC angl Direct current postijnij strum chasto zastosovuyutsya dlya poznachennya vidpovidno zminnogo ta postijnogo strumu chi naprugi IstoriyaPostijnij strum bulo otrimano 1800 roku za dopomogoyu batareyi italijskogo fizika Alessandro Volta jogo voltovoyi kupi Priroda protikannya strumu todi she ne bula zrozumiloyu Francuzkij fizik Andre Mari Amper pripustiv sho strum ruhayetsya v odnomu napryamku vid pozitivnogo do negativnogo elektrodu Koli francuzkij priladobudivnik Hippolyte Pixii 1832 roku pobuduvav pershij dinamo elektrichnij generator vin viyaviv sho koli zastosovuvanij magnit prohodiv petli drotu kozhni pivoberta ce prizvodilo do zvorotnogo potoku elektriki viroblyayuchi zminnij strum Za propoziciyeyu Ampera Pixii zgodom dodav komutator vid peremikacha v yakomu kontakti na valu diyut zi shitkovimi kontaktami dlya otrimannya postijnogo strumu Centralna elektrostanciya kompaniyi Brush Electric z dinamo generatorami yaki viroblyali postijnij strum na dugovi lampi dlya gromadskogo osvitlennya Nyu Jorku Z pochatkom roboti v grudni 1880 roku visoka napruga yaku vona viroblyala dozvolyala yij zhiviti peredavalnu liniyu dovzhinoyu 2 mili 3 2 km Naprikinci 1870 h i pochatku 1880 h rokiv na elektrostanciyah pochali viroblyati elektriku Spochatku voni buli nalashtovani na zhivlennya dzherel svitla vid elektrichnoyi dugi poshirenij vid vulichnogo osvitlennya sho pracyuvali na duzhe visokij napruzi zazvichaj ponad 3000 volt postijnogo abo zminnogo strumu Zgodom vidbulosya poshirennya nizkovoltnogo postijnogo strumu dlya vnutrishnogo osvitlennya na pidpriyemstvah i budinkah pislya togo yak vinahidnik Tomas Edison v 1882 roci zapustiv u virobnictvo svoyu elektrichnu utilitu lampu rozzharennya Cherez znachni perevagi zminnogo strumu pered postijnim strumom zavdyaki mozhlivosti vikoristannya transformatoriv dlya pidvishennya i znizhennya naprugi shobi zabezpechiti nabagato bilshi vidstani peredavannya na visokij napruzi a potim yiyi zmenshennya dlya pobutovih spozhivachiv postijnij strum dlya postachannya elektroenergiyi buv zaminenij protyagom nastupnih kilkoh desyatilit zminnim strumom U seredini 1950 h rokiv bulo rozrobleno visokovoltnu sistemu peredavannya postijnogo strumu i teper u 2000 h rokah vona stala protivagoyu sistemam peredavannya zminnogo strumu visokoyi naprugi nasampered na veliki vidstani abo koli harakteristiki elektrichnih merezh mizh dvoma krayinami riznyatsya Dlya dovgih pidvodnih kabeliv napriklad mizh krayinami yak ot NorNed cej variant z postijnim strumom ye yedinim tehnichno zdijsnennim sposobom yakij do togo zh maye vtrati v liniyi do 15 nizhche porivnyano z LEP zminnogo strumu Dlya zastosuvan sho vimagayut postijnogo strumu velikoyi potuzhnosti napriklad energosistemi kontaktnoyi rejki tramvayi trolejbusi tosho zminnij strum podayetsya na pidstanciyi de vikoristovuyutsya vipryamlyachi dlya peretvorennya energiyi na postijnij strum Rizni viznachennyaRiznovidi postijnogo strumu zgori donizu strum vid akumulyatora strum vid pivperiodnogo vipryamlyacha strum vid dvopivperiodnogo vipryamlyacha Termin postijnij strum vikoristovuyetsya dlya poznachennya energosistem de zastosovuyut lishe odnu polyarnist naprugi chi strumu i zadlya poznachennya signalu postijnoyi nulovoyi chastoti abo povilno zminyuvanogo lokalnogo serednogo znachennya naprugi chi strumu Napriklad napruga v dzhereli postijnogo strumu postijna yak i strum kriz dzherelo postijnogo strumu Mozhna pokazati sho bud yaka nezminna napruga abo strumova hvilya mozhut buti rozkladeni na sumu skladovoyi postijnogo strumu i nulovoyi serednoyi zminnoyi za chasom skladovoyi skladova postijnogo strumu viznachayetsya yak ochikuvane znachennya abo serednye znachennya naprugi chi strumu za ves chas period Hocha DC oznachaye postijnij strum DC chasto stosuyetsya nezminnoyi polyarnosti ShemiShema postijnogo strumu ce elektrichne kolo yake skladayetsya z bud yakogo poyednannya dzherel postijnoyi naprugi dzherel postijnogo strumu ta rezistoriv U takih vipadkah naprugi ta strumi elektrichnogo kola ne zalezhat vid chasu Konkretna napruga abo strum u koli ne zalezhat vid minulogo znachennya naprugi abo strumu v nomu Ce oznachaye sho sistema rivnyan yaki predstavlyayut kolo postijnogo strumu ne peredbachaye integraliv chi pohidnih za chasom Yaksho do konturu postijnogo strumu dodayetsya kondensator abo kotushka induktivnosti to otrimana shema ne ye suvoro kazhuchi kolom postijnogo strumu Odnak u bilshosti takih shem ye rishennya postijnogo strumu Ce rishennya daye naprugi ta strumi kola koli shema znahoditsya v stijkomu stani postijnogo strumu Taka shema predstavlena sistemoyu diferencijnih rivnyan Rishennya cih rivnyan zazvichaj mistit chastinu sho zminyuyetsya za chasom chi perehidnu chastinu a takozh postijnu abo stalu chastinu Same cya chastina stijkogo stanu ye rishennyam shem postijnogo strumu Ye deyaki kola kotri ne mayut rishennya postijnogo strumu Dva prostih prikladi dzherelo postijnogo strumu priyednane do kondensatora i dzherelo postijnoyi naprugi priyednane do kotushki induktivnosti V elektronici shemu sho zhivitsya vid dzherela postijnogo strumu napriklad akumulyatora zavedeno nazivati kolom postijnogo strumu navit yaksho rozumiyetsya sho vono prosto pracyuye vid postijnogo strumu Dzherela postijnogo strumuProstim postachalnikom postijnogo strumu ye himichne dzherelo galvanichnij element abo akumulyator oskilki polyarnist takogo dzherela ne mozhe mimovilno zminitisya Dlya otrimannya postijnogo strumu vikoristovuyut takozh elektrichni mashini generatori postijnogo strumu V elektronnij aparaturi sho zhivitsya vid merezhi zminnogo strumu dlya otrimannya pulsovogo postijnogo strumu vikoristovuyut vipryamlyach Dali dlya zmenshennya pulsacij mozhe buti vikoristanij zgladzhuvalnij filtr ZastosuvannyaPostijnij strum maye bagato zastosuvan vid zaryadzhannya akumulyatoriv do velikih dzherel zhivlennya dlya elektrichnih sistem elektrodviguniv tosho Postijnij strum shiroko vikoristovuyetsya v tehnici zhivlennya perevazhnoyi bilshosti elektronnih shem v avtomobilyah trolejbusah elektrovozah v deyakih tipah pidijmalnih kraniv u ruchnomu perenosnomu instrumenti na akumulyatorah i podibne Postijnij strum nizkoyi naprugi vikoristovuyetsya v elektrometalurgiyi dlya rozplavu j elektrolizu rud nasampered alyuminiyevih Visokovoltnij postijnij strum zastosovuyetsya dlya peredavannya velikoyi kilkosti elektroenergiyi vid viddalenih ob yektiv generaciyi abo dlya z yednannya elektrichnih merezh zminnogo strumu Telekomunikaciyi Ustatkuvannya dlya zv yazku telefonnoyi stanciyi vikoristovuye zazvichaj dzherelo zhivlennya postijnogo strumu 48 V Vid yemna polyarnist dosyagayetsya zazemlennyam pozitivnoyi klemi sistemi zhivlennya ta batareyi Ce robitsya dlya zapobigannya vidkladen elektrolizu U telefonnih ustanovkah ye akumulyatorna sistema dlya zabezpechennya zhivlennya koristuvackih linij pid chas pererv zhivlennya Inshi pristroyi mozhut zhivitis vid telekomunikacijnoyi sistemi postijnogo strumu zavdyaki vikoristannyu DC DC peretvoryuvachiv postijnogo strumu dlya zabezpechennya bud yakoyi zruchnoyi naprugi Bagato telefoniv priyednuyutsya do kabelyu vita para de zastosovuyut rozgaluzhuvach dlya vnutrishnogo roz yednannya zminnoyi skladovoyi naprugi mizh dvoma drotami zvukovij signal vid postijnoyi skladovoyi naprugi mizh inshimi dvoma provodami vikoristovuyetsya dlya zhivlennya telefonu PeretvorennyaDokladnishe Invertor Postijnij strum za potrebi mozhe buti peretvorenij na zminnij za dopomogoyu elektronnih pristroyiv invertoriv dlya yakih dzherelom postijnoyi naprugi ye akumulyatori na 12 volt Ce nasampered zastosovuyetsya v dzherelah bezperervnogo zhivlennya peretvoryuvachah yaki priznacheni dlya zabezpechennya bezperervnoyi roboti komp yuternih merezh gazovih kotliv medichnih priladiv ta inshogo vazhlivogo obladnannya pid chas zniknennya osnovnoyi merezhnoyi naprugi 230 volt Viznachalnoyu oznakoyu suchasnih invertoriv ye duzhe nizkij koeficiyent korisnoyi diyi osoblivo tih yaki na vihodi mayut sinusoyidalnu naprugu zavdyaki dodatkovim filtram VimiryuvannyaPostijnij strum mozhna vimiryuvati za dopomogoyu priladiv shuntovogo tipu davacha strumu na efekti Holla davacha strumu na efekti Neelya abo optovolokonnogo davacha PosilannyaPostijnij elektrichnij strum fizyka inf ua Procitovano 8 lipnya 2022 Glossaire Courant alternatif et courant continu www greenfacts org Procitovano 8 lipnya 2022 chosesasavoir 29 travnya 2017 Pourquoi l elephant Topsy fut il electrocute volontairement Choses a Savoir fr FR Procitovano 8 lipnya 2022 Richer M 1 lipnya 1927 Electricite La transformation du courant alternatif en courant continu au moyen de redresseurs La Houille Blanche T 24 4 s 109 118 doi 10 1051 lhb 1927020 ISSN 0018 6368 Procitovano 8 lipnya 2022 Postijnij strum Formuli fiziki Matematika www matematika com ua Procitovano 8 lipnya 2022 DzherelaKucheruk I M Gorbachuk I T Lucik P P Elektrika i magnetizm Zagalnij kurs fiziki K Tehnika 2006 T 2 456 s Budishev M S Elektrotehnika elektronika ta mikroprocesorna tehnika pidruchnik Lviv Afisha 2001 424 s Rudenko V S Romashko V Ya Morozov V G Peretvoryuvalna tehnika Chastina 1 pidruchnik K ISDO 1996 262 s DSTU 2843 94 Elektrotehnika Osnovni ponyattya Termini ta viznachennya Chinnij vid 1995 01 01 Kiyiv Derzhspozhivstandart Ukrayini 1995 65 s Div takozhZminnij strum Elektrichna napruga Peredavannya elektroenergiyi Elektromagnetizm Teoriya elektrichnih kil Vijna strumiv