DC kaynakları

Doğru akım, neredeyse (dünyada ideal hiçbir şey olmadığı için) ne büyüklükte ne de yönde zaman içinde değişen bir akımdır. Tarihsel olarak, ilk doğru akım kaynakları tamamen kimyasaldı. İlk başta sadece galvanik hücrelerle temsil edildiler ve daha sonra piller ortaya çıktı.

Galvanik hücreler ve piller kesin olarak tanımlanmış bir polariteye sahiptir ve içlerindeki akımın yönü kendiliğinden değişmez, bu nedenle kimyasal akım kaynakları - bunlar temel olarak DC kaynaklarıdır.

Galvanik hücre

AA AA pil, modern bir galvanik hücrenin en iyi örneğidir. Silindirik bir alkalin pil (alkalin kelimesi alkalin olarak çevrilirken alkalin demeyi severler), içinde bir elektrolit olarak bir potasyum hidroksit çözeltisi içerir. Manganez dioksit pilin pozitif kutbunda ve toz şeklindeki çinko negatif üzerindedir.

Harici akü devresi bir yüke kapandığında, anotta (negatif kutup) bir çinko oksidasyon kimyasal reaksiyonu meydana gelir ve aynı zamanda katot (pozitif kutup) üç değerlikli mangan okside üç değerlikli mangan okside indirgenir.

Sonuç olarak, elektronlar harici bir yük devresi aracılığıyla negatif kutuptan pozitif kutba doğru ilerler. Doğru akım kaynağı bu şekilde çalışır - galvanik hücre.

Galvanik bir hücredeki kimyasal süreç tersinir değildir, yani şarj etmeye çalışmak işe yaramaz. Yeni parmak pilinin kutupları arasındaki voltaj, içindeki kimyasal reaksiyonda yer alan maddelerin potansiyellerinden dolayı 1,5 volttur.

pil

Bir lityum iyon pil, bir pilden farklı olarak, içindeki kimyasal işlem tersine çevrilebilir olduğundan, deşarjdan sonra tekrar şarj edilebilir. Görünüşte, pil bir pil gibi çalışır, yani sadece yük devresine doğrudan akım verir, ancak bir pilin kapasitesi genellikle yaklaşık aynı boyuttaki bir pilin kapasitesinden daha fazladır.

Bir lityum pilin deşarjı sırasında, anoddaki (negatif elektrot) kimyasal reaksiyon, lityumun karbondan ayrılmasını ve katottaki tuza dönüşmesini (pozitif elektrot) içerir. Ve şarj ederken, lityum iyonları tekrar anot üzerindeki karbona geçer.

Bir lityum iyon pilin kutupları arasındaki potansiyel fark 4,2 volta kadar ulaşabilir. Maksimum akım, batarya içindeki elektrotların elektrolit ve buna göre birbirleriyle etkileşim alanına bağlıdır.

jeneratör

Endüstriyel ölçekte doğru akım kullanılarak elde edilir. dc jeneratörleri. Kural olarak, böyle bir makinenin statorunda, elektromanyetik indüksiyon yasasına göre dönen devrelerde EMF'yi indükleyen sabit mıknatıslar veya elektromıknatıslar vardır.

Dönen devrelerin her biri, üretilen akımın sabit fırçalar vasıtasıyla çıkarıldığı fırça toplayıcı grubunun temas plakalarına bağlanır. Konturlar, pozitif ve negatif fırçalara sadece statorun belirli manyetik kutuplarını geçerken temas ettiğinden, dış devredeki akım, düzeltilmiş bir değişken, yani titreşimli bir sabit tarafından elde edilir.

Akımın büyüklüğü, tellerin enine kesitine, statorun manyetik alanının ve stator alanının indüksiyonuna bağlıdır. Voltajın büyüklüğü - jeneratörün rotorunun dönüş hızından ve statorun manyetik alanının indüksiyonundan.

Güneş pili

Güneş panelleri de doğru akım sağlar.Fotosele giren güneş ışığının fotonları, pozitif yüklü deliklerin ve negatif yüklü elektronların pn kavşağı boyunca hareket etmesine neden olur ve böylece harici devrede bir doğru akım elde edilir.

Güneş pillerinin toplam alanı ne kadar büyük olursa - akım oluşumuna daha fazla elektron ve delik katılırsa, güneş pilinden daha fazla akım elde edilebilir. Güneş pilinin üretilen voltajı, güneş ışığının yoğunluğuna ve güneş pili tasarımının bir parçası olan seri olarak bağlanan fotosel sayısına bağlıdır.

Doğrultucu ile transformatör

Daha önce, doğru akım elde etmek için elektronik ekipmanlarda, ev tipi bir AC şebekesinden güç alındığında, demirde transformatörlü güç kaynakları çok sık kullanılıyordu. Alternatif şebeke voltajı, bir transformatör kullanılarak azaltılmış ve daha sonra bir tüp veya diyot doğrultucu.

Böyle bir devrede doğrultucudan sonra daima en azından aşağıdakilerden oluşan bir filtre vardır: kondansatörve en iyi durumda - bir kondansatör ve indüktörden ve hatta özellikle akım kaynağının ayarlanması gerekiyorsa bir transistör voltaj regülatöründen.

Böyle bir güç kaynağının çıkışındaki voltaj, transformatörün sekonder sargısının dönüş sayısına ve maksimum akım değeri, transformatörün nominal gücüne bağlıdır.

Anahtarlama güç kaynağı

Bugün, doğru akım üretmek için elektronik ekipmanlarda, demir üzerinde düşük frekanslı transformatörlere sahip güç kaynakları neredeyse kullanılmamaktadır, bunların yerini almaya başladılar anahtarlama güç kaynakları. Bunlarda, rektifiye edilmiş şebeke voltajı ilk önce bir yüksek frekans transformatörü ve transistör anahtarları ile düşürülür ve daha sonra düzeltilir. Akım, filtreden filtre kapasitörüne yönlendirilir.

Anahtarlama güç kaynağının tasarımı, demirdeki bir transformatörden çok daha küçüktür. Ancak çıkış akımında daha fazla gürültü var. Bu nedenle, anahtarlama güç kaynakları tasarlanırken yükün çıkış akımının filtrelenmesine özellikle dikkat edilir.

Anahtarlama güç kaynağının çıkışındaki voltaj, elektronik devrenin cihazına bağlıdır ve maksimum akım, yüksek frekans transformatörünün boyutuna ve devre üzerindeki elektronik bileşenlerin kalitesine bağlıdır.

Kondansatör ve İyonistör

Belirli bir anlamda, bir elektrik kondansatörüne doğrudan elektrik akımı kaynağı denilebilir. Bir kapasitör, elektrik enerjisini plakaları arasında sabit bir elektrik alanı şeklinde biriktirir ve daha sonra bu enerjiyi bir doğru akım veya darbeli deşarj şeklinde verebilir. Hem bu hem de başka bir gerçek olarak - sadece tezahür süresinde farklı olan doğru akım.

Ancak bugün, elektrolitik kapasitörler binlerce veya daha fazla mikrofaradın büyük kapasitelerinde üretilmektedir. Özel bir kondansatör türü iyonistör (süperkapasitör) - Akü ve kondansatör arasında bir ara yer tutar.

İyonistördeki kimyasal işlemler, kapasitördeki ile neredeyse aynı hızda ilerler, ancak bataryadan farklı olarak, iyonistörün daha düşük bir iç direnci vardır, bu da iyonistörlerden daha uzun süre büyük doğrudan akımlar elde etmeyi mümkün kılar. Kapasitör ne kadar büyük olursa, bununla birlikte daha büyük ve daha uzun akım elde edilebilir.

AC düzeltmesi nasıl

DC voltaj regülasyonu

Hangi akım daha tehlikeli, doğrudan veya alternatif?

Doğru ve alternatif akımı ölçmek için sensörler ve pens ampermetreler nasıl çalışır?