Постоянный ток

Постоянный ток, электрический ток, не изменяющийся с течением времени ни по силе, ни по направлению. Постоянный ток возникает под действием постоянного напряжения и может существовать лишь в замкнутой цепи; во всех сечениях неразветвлённой цепи сила постоянный тока одинакова.

Основные законы постоянный ток: закон Ома, устанавливающий зависимость силы тока от напряжения, закон Джоуля — Ленца, определяющий количество тепла, выделяемого током в проводнике. Расчёт разветвленных цепей производится с помощью правил Кирхгофа.

Источниками постоянного тока большой мощности являются электромашинные генераторы. Так же его получают выпрямлением переменного. Источниками тока небольшой мощности служат гальванические элементы, термоэлементы, фотоэлементы, которые могут быть сгруппированы в батареи (в т. ч. солнечные батареи), и электромашины малой мощности. Новыми источниками с высоким кпд являются магнитогидродинамические генераторы. Вторичными, предварительно заряжаемыми источниками постоянного тока служат аккумуляторы.

Постоянный ток низкого напряжения используется в различных отраслях промышленности, например в электрометаллургии для расплава и электролиза руд, в первую очередь алюминиевых, и т.п. Он применяется в тяговых электродвигателях на транспорте, а также в электроприводах, когда необходимы двигатели, обладающие большой перегрузочной способностью, скорость которых можно плавно и экономично менять в широких пределах. Питание устройств связи, автоматики, сигнализации и телемеханики производится постоянным током. Разрабатывается проблема передачи энергии такого тока практически без потерь по сверхпроводящим линиям.

Переменный ток

Как мы уже знаем, электрический ток бывает постоянным и переменным. Но широко применяется только переменный ток. Это обусловлено тем, что напряжение и силу переменного тока можно преобразовывать практически без потерь энергии.

Переменный ток, в отличие от тока постоянного, непрерывно изменяется как по величине, так и по направлению, причем изменения эти происходят периодически, т. е. точно повторяются через равные промежутки времени. характеризуется двумя параметрами — периодом и амплитудой, зная которые мы можем судить, какой это переменный ток, и построить график тока.

Получение переменного тока

Переменный ток получают при помощи генераторов переменного тока с использованием явлений электромагнитной индукции. На рисунке изображена примитивная установка для выработки переменного тока.

Принцип действия установки прост. Проволочная рамка вращается в однородном магнитном поле с постоянной скоростью. Своими концами рамка закреплена на кольцах, вращающихся вместе с ней. К кольцам плотно прилегают пружины, выполняющие роль контактов. Через поверхность рамки непрерывно будет протекать изменяющийся магнитный поток, но поток, создаваемый электромагнитом, останется постоянным. В связи с этим в рамке возникнет ЭДС индукции. Для того чтобы определить, изменяется ли магнитный поток, проходящий по поверхности рамки, нужно всего лишь сравнить положение рамки в определенные периоды времени. Для этого нужно внимательно посмотреть на рисунке