Нет ничего более постоянного, чем переменное: какой ток мы используем
Интересная история: однажды девушка по имени Маргарет увидела на задней стороне швейной машинки надпись «AC/DC» и предложила младшим братьям дать своей музыкальной группе такое название. Спустя многие годы творчество австралийской рок-группы AC/DC не теряет популярности, а сокращенное обозначение тока переменного (alternating current – AC) и тока постоянного (direct current – DC) известно даже людям, далеким от электротехники.
Переменный и постоянный ток присутствуют не только в музыке, но и в нашей повседневной жизни. Разберемся в отличиях между двумя видами тока и выясним, какой же ток мы используем в бытовых и промышленных сетях.
Электрический ток представляет собой направленное движение заряженных частиц. Если частицы движутся в одном направлении, ток будет постоянным. Помимо этого, величина постоянного тока I и напряжения U для любого момента времени также остается неизменной. График постоянного тока представляет собой прямую линию, параллельную горизонтальной оси времени.
Рисунок взят из открытых источников
Постоянный ток широко используется в технике: большинство электронных схем питаются от постоянного тока. Электропоезда метрополитена работают от постоянного тока напряжением 825 В. Исторически сложилось, что постоянный ток был выбран и для линий трамваев и троллейбусов. Помимо этого, ряд электрифицированных участков железных дорог в нашей стране использует постоянный ток 3000 Вольт. Постоянный ток, вырабатываемый гальваническими элементами и аккумуляторами, применяется для автономного питания мобильных телефонов, ноутбуков, фонарей, игрушек и многих других атрибутов повседневной жизни. В промышленности постоянный ток используется в электролизе и гальванизации, в медицине – в электрофорезе. Способность обеспечивать стабильное и надежное электропитание позволяет делать выбор в пользу постоянного тока для систем управления и автоматизации.
Основное отличие тока переменного в том, что в электрической цепи с течением времени он изменяется как по направлению, так и по величине. Одно из направлений переменного тока в цепи условно считают положительным, а другое – отрицательным. Сила переменного тока является скалярной величиной, ее знак определяется тем, в каком направлении протекает ток в данный момент времени.
Рисунок взят из открытых источников
Переменный ток является основой всей системы электроэнергетики, обеспечивая электричеством дома, предприятия и города. Основное его преимущество – возможность повышать и понижать напряжение, а также передавать электроэнергию на большие расстояния с минимальными потерями. Компьютеры, телевизоры, бытовая техника питаются током переменным. Мощные производственные установки и двигатели, как правило, используют переменный ток. Важной областью применения является транспорт: большинство железнодорожных линий электрифицированы на однофазном переменном токе частотой 50 Гц.
Подытожим: нашу жизнь сложно представить как без переменного, так и без постоянного тока. Постоянный ток более стабилен, что особенно важно для электронных устройств, требующих постоянного источника энергии. Переменный ток можно трансформировать и регулировать, передавать на большие расстояния с минимальными потерями. Сегодня человечество научилось удачно совмещать два вида тока в электрических сетях, а в конце XIX века из-за переменного и постоянного тока развернулась настоящая война. Впрочем, это, как говорится, уже совсем другая история.
