DC kilder

En likestrøm er en strøm som nesten (siden det ikke er noe ideelt i verden) endrer seg i tid, verken i størrelse eller retning. Historisk sett var de første likestrømskildene utelukkende kjemiske. Først ble de bare representert av galvaniske celler, og senere dukket det opp batterier.

De galvaniske cellene og batteriene har en strengt definert polaritet, og retningen på strømmen i dem endres ikke spontant, derfor kjemiske strømkilder - dette er i utgangspunktet likestrømskilder.

Galvanisk celle

AA AA-batteriet er et godt eksempel på en moderne galvanisk celle. Et sylindrisk alkalisk batteri (som de liker å kalle alkalisk, mens ordet alkalisk blir oversatt som alkalisk) inneholder en løsning av kaliumhydroksyd som en elektrolytt inni. Mangandioksid er på den positive polen til batteriet, og sink i form av pulver er på det negative.

Når den eksterne batterikretsen lukkes for en belastning, oppstår en kjemisk sinkoksidasjonsreaksjon ved anoden (negativ pol), og samtidig reduseres katoden (positiv pol) til tetravalent manganoksid til trivalent manganoksid.

Som et resultat løper elektronene fra den negative polen mot den positive polen gjennom en ekstern lastkrets. Slik fungerer en likestrømskilde - en galvanisk celle.

Den kjemiske prosessen i en galvanisk celle er ikke reversibel, det vil si ubrukelig å prøve å lade den. Spenningen mellom polene til det nye fingerbatteriet er 1,5 volt, noe som skyldes potensialene til stoffene som er involvert i den kjemiske reaksjonen inne i det.

batteri

Et litium-ion-batteri, i motsetning til et batteri, kan lades igjen etter utladning, siden den kjemiske prosessen i det er reversibel. Utseendet fungerer batteriet som et batteri, det vil si at det også bare gir lik strøm til lastkretsen, men batterikapasiteten er vanligvis større enn for et batteri i omtrent samme størrelse.

Under utladning av et litiumbatteri består den kjemiske reaksjonen ved anoden (negativ elektrode) i separasjonen av litium fra karbon og omdannelsen til salt ved katoden (positiv elektrode). Og når det lades, går litiumioner igjen over til karbon på anoden.

Potensialforskjellen mellom polene til et litium-ion-batteri kan nå opp til 4,2 volt. Maksimal strøm avhenger av samspillområdet mellom elektrodene inne i batteriet med elektrolytten og følgelig med hverandre.

generator

I industriell skala oppnås likestrøm ved bruk av DC generatorer. Som regel er det på statoren til en slik maskin faste magneter eller elektromagneter som induserer EMF i de roterende kretsene i henhold til loven om elektromagnetisk induksjon.

De roterende kretsene er hver forbundet med kontaktplatene til børste-samlerenheten, gjennom hvilken den genererte strømmen fjernes via de faste børster. Siden kretsene bare er i kontakt med de positive og negative børstene når de passerer forbi visse magnetiske poler i statoren, oppnås strømmen i den eksterne kretsen av en utbedret variabel, det vil si en pulskonstant.

Størrelsen på strømmen avhenger av tverrsnittet av ledningene, induksjonen av magnetfeltet til statoren og statorområdet. Størrelsen på spenningen - fra rotasjonshastigheten til rotoren til generatoren og fra induksjon av magnetfeltet til statoren.

Solcelle

Solcellepaneler gir også likestrøm.Sollysets fotoner som kommer inn i fotocellen forårsaker bevegelse av positivt ladede hull og negativt ladede elektroner gjennom pn-krysset, og dermed oppnås en likestrøm i den eksterne kretsen.

Jo større det totale arealet av solcellene - jo mer elektroner og hull deltar i dannelsen av strøm, jo ​​mer strøm kan oppnås fra solbatteriet. Den genererte spenningen til solbatteriet avhenger av solens intensitet og på antall fotoceller koblet i serie som er en del av designet til solbatteriet.

Transformator med likeretter

Tidligere, i elektronisk utstyr for å oppnå likestrøm, ble det brukt kraftforsyning med transformatorer på jern veldig ofte når de ble drevet fra et husholdningsnett. Den vekslende nettspenningen ble senket ved hjelp av en transformator, og deretter utbedret ved hjelp av et rør eller diode likeretter.

Etter likeretteren i en slik krets er det alltid et filter som består av minst kondensatoren, og i beste fall - fra en kondensator og induktor, og til og med en transistor spenningsregulator, spesielt hvis strømkilden må være justerbar.

Spenningen ved utgangen til en slik strømforsyning avhenger av antall omdreininger av sekundærviklingen av transformatoren, og den maksimale strømverdien avhenger av nominell effekt til transformatoren.

Bryter strømforsyning

I dag, i elektronisk utstyr for å produsere likestrøm, brukes strømforsyninger med lavfrekvente transformatorer på jern nesten ikke, de kom til å erstatte dem bytte strømforsyninger. I dem reduseres først den utbedrede nettspenningen med en høyfrekvent transformator og transistorbrytere, og deretter utbedres. Strøm ledes gjennom filteret til filterkondensatoren.

Utformingen av bryter strømforsyningen er mye mindre enn med en transformator på jern. Men det er mer støy i utgangsstrømmen. Derfor blir spesiell oppmerksomhet rettet mot å filtrere utgangsstrømmen til belastningen når du designer strømforsyninger.

Spenningen ved utgangen fra koblingsstrømforsyningen avhenger av enheten til den elektroniske kretsen, og den maksimale strømmen avhenger av størrelsen på høyfrekvente transformator og kvaliteten på de elektroniske komponentene på kretsen.

Kondensator og Ionistor

I en viss forstand kan en elektrisk kondensator kalles en kilde til lik elektrisk strøm. En kondensator akkumulerer elektrisk energi i form av et konstant elektrisk felt mellom platene, og kan deretter gi denne energien i form av likestrøm eller pulserende utladning. Både det og et annet som et faktum - en likestrøm som bare avviker i manifestasjonens varighet.

Men i dag er elektrolytiske kondensatorer tilgjengelige i enorme kapasiteter på tusenvis eller flere mikrofarader. En spesiell type kondensator er ionistor (superkapacitor) - Det tar en mellomplass mellom batteriet og kondensatoren.

Kjemiske prosesser i ionistoren går på nesten samme hastighet som i kondensatoren, men i motsetning til batteriet har ionistoren en lavere indre motstand, noe som gjør det mulig å oppnå store direkte strømmer fra ionistorene over lengre tid. Jo større kondensatoren er, jo større og lengre strøm kan du oppnå med den.

Hvordan AC-utbedring

DC spenningsregulering

Hvilken strøm er farligere, direkte eller vekslende?

Hvordan sensorer og klemmemeter fungerer for å måle likestrøm og vekselstrøm