Какой ток в аккумуляторе постоянный или переменный
Перейти к содержимому

Какой ток в аккумуляторе постоянный или переменный

  • автор:

Какой ток в автомобиле постоянный или переменный

Ответ на вопрос, какой ток используется в автомобиле — постоянный или переменный, не является настолько простым, как это кажется. Чтобы разобраться, необходимо больше узнать об особенностях использования электричества в машине.

Автомобильный аккумулятор

Автомобильный аккумулятор

Чем отличаются постоянный и переменный ток

При стабильной разности потенциалов на элементы электрической цепи действует постоянное электрическое поле, создающее упорядоченное движение электронов. При этом питание имеет одну и ту же величину, а сила тока зависит от сопротивления соответствующего участка цепи. С течением времени электрические величины меняться не будут за исключением моментов включения и выключения. Такой тип электротока вырабатывается в батарейках.

Переменный ток с течением времени постоянно меняется. Его график имеет вид синусоиды. Причем, меняется не только величина силы тока, но и его направление. При помощи выпрямителя его можно преобразовать в постоянный.

Отличие переменного тока от постоянного

Отличие переменного тока от постоянного

Для каждого электрического прибора в автомобиле требуются определённые напряжение и сила тока. Электрическая система автомобиля обеспечивает их соответствие необходимым требованиям.

Какой ток используется в автомобиле

Чтобы разобраться в том, какое напряжение в автомобиле — постоянное или переменное, нужно принять во внимание следующее: в машине электроприборы работают на основе постоянного тока, которым их обеспечивает аккумулятор. И это не является их особенностью. Как известно, большинство бытовых электроприборов использует постоянный ток. В качестве примера можно привести компьютеры или смартфоны.

Источники питания

Источником питания для работы мотора и различной автомобильной техники служит АКБ, обеспечивающая постоянное напряжение, равное 12 В. Но то, что автомобиль не использует непосредственно переменный ток, еще не означает, что он не может его производить.

В моделях машин, которые выпускались до середины 20 века, в процессе движения автомобиля вырабатывался постоянный ток. Но со временем все изменилось. Теперь автомобильный генератор производит переменный ток, который затем преобразуется в постоянный с помощью выпрямителя. Именно постоянным током подзаряжается аккумуляторная батарея. Он также используется для работы остальных электроприборов.

Схема автомобильного генератора переменного тока

Схема автомобильного генератора переменного тока

Почему перешли к генерации переменного тока

Система автомобиля, генерируя постоянный ток, работала не идеально. В ней присутствовали механические части, которые быстро изнашивались. Но в то время энергию, вырабатываемую мотором автомобиля, можно было преобразовать в электрическую только на основе постоянного тока.

Ситуация изменилась, когда перешли к массовому использованию полупроводниковых деталей. Это дало новый толчок к развитию технологий и позволило осуществлять генерацию переменного тока, которая была более эффективной.

Теперь генерация энергии возможна даже при движении автомобиля с небольшой скоростью. Кроме того, увеличилась надёжность работы генераторов, они имеют более компактные размеры.

Конструкция автомобильного генератора

Конструкция автомобильного генератора

Иногда возникают ситуации, когда бывает необходимо преобразовать постоянный ток в аккумуляторе в переменный, например, при подключении ноутбука, нуждающегося в напряжении 220 В и частоте тока 50 Гц. Сделать это можно с помощью инвертора. Он позволяет работать с ноутбуком в автомобиле постоянно, время от времени производя подзарядку от аккумулятора.

Аккумулятор переменного или постоянного тока: введение и почему

Батареи являются жизненно важным источником энергии. На самом деле, использование батарей огромно. Он обеспечивает резервное отключение электроэнергии.

Использование батарей в 21 веке разнообразно. Куда бы вы ни пошли, вы найдете аккумулятор. На самом деле, ваш собственный мобильный телефон в вашем кармане питается от батареи. Тем более, что дома аккумуляторы подключены к электроприборам.

3.2V 20Ah Низкотемпературная квадратная батарея LiFePO4

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

Существуют различные типы аккумуляторов, например, тот, который используется для балансировки уровня энергии, поэтому, если питание отключается, подключенные приборы все еще получают питание. С другой стороны, некоторые батареи используются для хранения энергии. Эта энергия обычно поступает от солнца и ветра и при необходимости разряжает эту энергию от батарей.

Вопрос, какая мощность нужна для аккумулятора? Это переменный ток (переменный ток) или постоянный ток (постоянный ток)?

Аккумулятор переменного или постоянного тока?

Что называют переменным током и постоянным током? Конечно, он описывает типы протекания тока в цепи. Но как насчет батареи, которая питается от переменного или постоянного тока? Прежде чем углубляться в это, давайте разберемся, что такое переменный ток и постоянный ток.

Постоянный ток (постоянный ток):

Постоянный ток — это электрический заряд или ток, который течет от источника к месту назначения только в одном направлении.

Постоянный ток не выходит регулярно. Ток в постоянном токе идет в одном направлении. В основном постоянный ток используется в качестве источника питания для электрических устройств и, что более важно, для зарядки аккумуляторов.

Переменный ток (AC):

С другой стороны, переменный ток (AC) периодически меняет направление.

Переменный ток является наиболее часто используемым и предпочтительным для бытовой техники, оборудования, офисов и т. д.

В случае батарей:

В случае аккумуляторов в батареях используется постоянный ток. Почти каждая батарея, которую мы используем в нашей повседневной жизни, использует мощность постоянного тока. Как правило, обычное напряжение постоянного тока составляет 5 В (для небольших аккумуляторов) или 12 В.

Аккумулятор работает проще. Аккумулятор не хранит энергию напрямую. Сначала источник обеспечивает энергию или прямую энергию, затем преобразует электрическую энергию в химическую энергию, а затем сохраняет ее. Точно так же, когда батарея используется, та же самая химическая энергия преобразуется в электрическую энергию.

Та же самая электрическая энергия представляет собой постоянный ток, а не переменный ток, потому что ток батареи не движется периодически; он движется в одном направлении. Чтобы было ясно, батареи используют только постоянный ток (DC).

Батарея 11.1В 7800мАх полимера ноутбука низкой температуры высокой плотности энергии изрезанная

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

Является ли автомобильный аккумулятор источником питания переменного или постоянного тока?

Автомобильный аккумулятор обеспечивает правильную работу всего, что есть в автомобиле. На самом деле, в настоящее время электромобили полностью загружены батареями, и эта машина работает от батареи.

Автомобильные аккумуляторы обеспечивают питанием все компоненты автомобиля, такие как светомузыка, спидометр и т. д.

Итак, если вам интересно, какой тип аккумулятора используется в автомобиле, то это руководство будет для вас очень полезным.

Как работает автомобильный аккумулятор?

Допустим, вы подключаете источник переменного тока к аккумулятору в автомобиле. Тогда генератор в автомобиле будет заряжать только половину положительного цикла. Тогда аккумулятор разрядится через отрицательный полупериод. Так что воспользоваться этим невозможно. Так что именно постоянный ток используется в автомобильном аккумуляторе.

Ключевые атрибуты

●В автомобиле используется постоянный ток.

●Некоторые из новейших автомобилей поставляются с литий-ионными батареями, в то время как в других используются свинцово-кислотные батареи.

● Оба типа аккумуляторов в автомобиле используют постоянный ток.

●DC — совершенная электронная система. На самом деле, когда автомобиль работает, аккумулятор все равно будет заряжаться от генератора.

Почему батареи постоянного тока, а не переменного тока?

Вопрос в том, почему батареи постоянного тока, а не переменного тока? Это вопрос, который задает большинство людей. Хотя батареи используют постоянный ток, а не переменный, они обеспечивают как ток, так и мощность.

Простая батарея состоит из двух клемм. Аккумулятор просто преобразует химическую энергию в электрическую во время использования. Заряд, хранящийся через соус на пластинах аккумуляторов, является статическим. Таким образом, энергия, хранящаяся в батарее, по своей природе является статической, и это постоянный ток.

83.jpg

Почему не источник питания для батареи переменного тока?

Во-первых, соусом, который заряжает аккумулятор, является постоянный ток (DC). Итак, давайте скажем, почему переменный ток не может заряжать аккумулятор.

Теперь, если мы подключим положительную клемму источника переменного тока к положительной клемме батареи, а отрицательную клемму переменного тока к отрицательной клемме батареи, источник переменного тока запустится, и ток начнет течь. Но он не заряжает батарею.

Как мы описали ранее, переменный ток не течет в одном направлении; входит периодически. Таким образом, в первой половине ток идет от источника переменного тока к батарее в одном направлении, а затем во второй половине он идет в противоположном направлении.

Таким образом, в первой половине он заряжает половину батареи, хотя во второй половине разряжает батарею, двигаясь в противоположном направлении. И продолжается тот же процесс.

В итоге батарея вообще не заряжается. На самом деле, это также приводит к потере энергии. Кроме того, если переменный ток (AC) постоянно подает ток, это может привести к выходу из строя батареи.

Итак, какой ток лучше, переменный или постоянный?

Существуют различные области применения как переменного, так и постоянного тока. На самом деле, оба они широко используются в нашей повседневной жизни.

В случае переменного тока он достаточно эффективен для передачи энергии. Это обеспечивает стабильное электроснабжение и хорошее освещение. Более того, переменный ток более доступен, чем постоянный.

Более того, вам понадобится много преобразователей как для переменного, так и для постоянного тока. Особенно в случае зарядки аккумуляторов, а затем использования этих аккумуляторов для приборов, работающих от сети переменного тока. Более того, передача энергии переменного тока не может передавать ток на большие расстояния. В этом случае питание постоянного тока очень кстати.

Заключительные точки зрения

Итак, подведем итог: батарея использует питание постоянного тока вместо переменного тока. Так что не путайтесь с этим. Даже если вы заряжаете аккумулятор любого типа от источника переменного тока, это может привести к повреждению аккумулятора. Так что всегда имейте это в виду.

  • Предыдущая статья: Сравнение технологии железо-фосфатных аккумуляторов
  • Следующая статья: Опасен ли вздутый аккумулятор — безопасность и утилизация?

Постоянный и переменный ток. Значение трансформаторов.

Без электричества и электрических приборов уже попросту невозможно представить современный мир. Всё к чему мы так привыкли: освещение, бытовые приборы, компьютеры, телевизоры – так или иначе связано с электропитанием. Однако, стоит отметить, что одни приборы работают от переменного тока, а другие – питаются от источников постоянного тока.

Постоянным током называют ток, который в течение некоторого промежутка времени не меняет своего направления и величины. Таким образом, постоянный ток имеет постоянное напряжение и силу тока.

Постоянный ток используется:

  • Для передачи электроэнергии на высоковольтных линиях электропередач (например, 500 кВ). Это связано с тем, что если применять переменный ток того же напряжения, с учетом амплитудных значений напряжений и их перепада, то такие напряжения могут превышать величину напряжения постоянного тока в несколько раз. Использование переменного тока в высоковольтных проводах приведет к дополнительным тратам на изоляционные материалы, что значительно увеличит стоимость ЛЭП.
  • В контактных сетях электрического транспорта – троллейбусов и трамваев – до 3000 В.
  • В сетях до 1000 В для электродвигателей с тяжелыми условиями пуска – прокатные станы, центрифуги и прочее.
  • Для электросетей до 500 В, используемых для грузоподъемных механизмов – подъемных электрических кранов.
  • В качестве источника питания различных переносных бытовых приборов – фонарики, аудиоприёмники, диагностические приборы, мультиметры, мобильные телефоны.

постоянный ток

Поток электронов идет строго по прямой линии, никак не колеблясь и не изменяясь. У такого тока нет частоты, потому что нет колебаний. Поток электронов (каждый электрон) двигается строго в одном направлении от «минуса» к «плюсу». Поэтому в батарейках так важно соблюдать полярность. Если подключите два «минуса» или два «плюса», ток просто не потечет.

Стоит отметить, что в условиях тяжелого пуска – то есть если пусковой момент высок, а требуется плавное регулирование скорости, тягового усилия и пускового момента – применяются двигатели постоянного тока. Таковыми, например, являются двигатели электротранспорта, электрических мельниц, центрифуг.

Постоянный ток, чаще всего можно встретить в различных элементах питания – аккумуляторах и батарейках. Скажем, в автомобилях используется аккумуляторы постоянного тока напряжением 12 В; для строительной техники, например, экскаваторов, бульдозеров используются аккумуляторы, имеющие напряжение в 24 В. Аккумулятор мобильного телефона автора статьи – постоянного тока напряжением 3,7 В.

Каждый источник постоянного тока имеет две клеммы или разъема, обозначаемые как плюс (+) и минус (-). Считается, что постоянный ток движется от плюсовой клеммы (+) к минусовой (-), при этом, между ними можно подключить оборудование (например лампочку).

На самом деле, процессы, протекающие в электросети постоянного тока происходят очень быстро, и изобразить их в реальном времени не представляется возможным.

Схематично, действие постоянного тока в простейшей сети, многократно замедленное. Оно дает наиболее полное представление о процессах, происходящих в сети постоянного тока.

Переменный ток – это ток, который за определенный промежуток времени, меняет свое направление. Частота смены направления измеряется в герцах. 1 герц (Гц) означает, что за одну секунду совершен полный цикл смены направления (туда-обратно). В Европейских странах, в том числе и в России, в бытовых электросетях используется однофазный переменный ток, имеющий частоту 50 Гц, то есть меняющий своё направление 100 раз в секунду.

Таким образом, за одну секунду через нить лампы, горящей на обычном письменном столе, ток проходит 50 раз в одном направлении и пятьдесят раз в обратном.

В американских и канадских электросетях используется переменный ток с частотой в 60 Гц, вместо общепринятого переменного тока с частотой в 50 Гц.

Также, как источник постоянного тока имеет две клеммы – плюсовую и минусовую, источник однофазного переменного тока имеет две клеммы или разъема, называемые «фаза» и «ноль».

Кстати, переменный ток в домашней розетке называется однофазным, как раз из-за наличия одного разъема «фаза». Величина напряжения переменного однофазного тока равна 220 В.

Переменный ток действует следующим образом: переменный ток начинает движение из «фазы» в сторону «нуля», доходит до него, останавливается, и затем, движется в обратном направлении.

Особенностями переменного однофазного тока являются:

  • Среднее значение силы переменного тока за период равняется нулю.
  • Переменный ток за период меняет не только направление движения, но и свою величину.
  • Действующее значение силы переменного тока – это сила такого постоянного тока, при которой средняя мощность, которая выделяется в проводнике в цепи переменного тока, равна мощности, которая выделяется в том же проводнике в цепи постоянного тока. Когда говорят о токах и напряжении в сети переменного тока, имеют в виду их действующие значения.

переменный ток

Поток электронов постоянно колеблется с определенной частой (в 50 герц), образуя синусоиду (волнистую линию).
Поток электронов двигается как угодно, отдельные электроны в потоке тоже движутся хаотично. Для переменного тока не требуется соблюдать полярность.

Действующее напряжение сети переменного тока в обыкновенной бытовой розетке составляет напряжение в сети 220 вольт.

Широкое применение переменного тока в технике и для бытовых нужд вызвано тем, что, переменный ток легко трансформируется. Напряжение в сети переменного тока может быть легко повышено или понижено при помощи специального устройства –трансформатора.

Трансформатор — электромагнитное устройство, которое преобразует посредством электромагнитной индукции переменный ток таким образом, что напряжение в сети уменьшается либо увеличивается в несколько раз без изменения частоты, и практически без потери мощности.

Для преобразования напряжения переменного тока в сторону уменьшения (например, силовые трансформаторы с 10 000 В городских сетей до 220 В домашней сети) применяются понижающие трансформаторы. Для преобразования напряжения сетей в сторону повышения – повышающие трансформаторы.

Почему автомобильные генераторы вырабатывают переменный ток?

Вот почему автомобили используют генераторы переменного тока, хотя все устройства на борту работают от постоянного электричества

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, что питает все системы вашего автомобиля ? За счет чего заводится мотор, горят лампочки на приборной панели, движутся стрелки и работают бортовые компьютеры? Откуда берется электричество на борту? Конечно, их вырабатывает генератор и аккумулирует химический накопитель энергии многоразового действия – электрический аккумулятор. Это знают все. Скорее всего, вы также в курсе, что аккумуляторная батарея вырабатывает постоянный ток, который используется в любом автомобиле для запитывания приборов. Однако во всей этой стройной теории, проверенной практикой, присутствует одно странное звено, не желающее поддаваться логике, – генератор вырабатывает ток переменный, тогда как все механизмы на борту машины потребляют ток постоянный. Это не кажется вам странным? Почему так происходит?

На самом деле это интересный вопрос, потому что в этой истории на первый взгляд нет никакого смысла. Если все потребители электричества в вашем автомобиле работают на 12 вольтах постоянного тока, почему автопроизводители больше не используют генераторы, которые производят постоянный ток? Ведь раньше так и делали. Почему необходимо сперва сгенерировать переменный ток, а затем преобразовывать его в постоянное электричество?

Задавшись такого рода вопросами, мы начали докапываться до истины. Ведь есть же в этом какая-то тайная причина. И вот что мы выяснили.

Во-первых, давайте проясним, что мы подразумеваем под переменным и постоянным током. Автомобили используют постоянный ток, или прямой ток, как его еще называют. В названии скрыта суть феномена. Это тип электричества, который производится батареями, он течет в одном постоянном направлении. Этот же тип электричества производился генераторами, которые ставились на первые автомобили с начала 1900-х годов до 60-х годов прошлого века. На старушках ГАЗ М-20 «Победа» и ГАЗ-69 ставились именно генераторы постоянного тока.

Другой вид электричества – переменный ток – назван так из-за того, что он периодически обращает течение по направлению, а также изменяется по величине, сохраняя свое направление в электрической цепи неизменным. Доступ к этому типу электричества можно получить в любой розетке обычной квартиры по всему миру. Мы используем его для питания электроприборов в частных домах, зданиях, огни больших городов также дают свет благодаря переменному току, потому что его легче передавать на большие расстояния.

Большая часть электроники, в том числе почти вся в вашем автомобиле, использует постоянный ток, преобразуя переменный ток в постоянный для выполнения полезной работы. В бытовых приборах установлены так называемые блоки питания, в которых происходит конвертация одного вида энергии в другой. Побочным результатом работы преобразования является немного тепла на выходе. Чем сложнее бытовая утварь, к примеру компьютер или Smart TV, тем сложнее цепочка преобразований. В некоторых случаях переменный ток частично не изменяется, а лишь корректируется его частота. Поэтому очень важно при замене вышедшего из строя блока питания заменять его на оригинальный, требуемого типа. Иначе технике наступит очень быстрый конец.

Но что-то мы отошли от главных вопросов, поставленных на повестку дня сегодня.

Итак, зачем в автомобилях вырабатывать «неправильный» вид электричества?

В общем, ответ очень прост: таков принцип работы генератора переменного тока. Наиболее высокий КПД при переводе механической энергии вращения двигателя в электрическую энергию происходит именно по такому принципу. Но есть нюансы.

Кратко принцип работы автомобильного генератора таков:

При включении зажигания на обмотку возбуждения подается напряжение через блок щеток и контактные кольца.

Инициируется появление магнитного поля.

Магнитное поле воздействует на обмотки статора, что приводит к появлению электрического переменного тока.

Далее переменный ток отправляется на выпрямительный блок, где происходит его преобразование в постоянный ток.

Завершающая стадия «готовки» правильного тока – регулятор напряжения.

После всего процесса часть электричества запитывает электропотребители, часть идет на подзарядку аккумулятора, некоторая часть уходит обратно на щетки альтернатора (так когда-то называли генератор переменного тока) для самовозбуждения генератора.

Выше был описан принцип работы современного генератора переменного тока, но так было не всегда. Ранние автомобили с двигателями внутреннего сгорания использовали магнето – простейшее приспособление для преобразования механической энергии в электрическую (переменного тока). Внешне, да и внутренне, эти машинки были даже схожи с более поздними генераторами, но использовались на очень простых автомобильных электрических системах без батарей. Все было просто и безотказно. Не зря некоторые сохранившиеся до наших времен 90-летние автомобили заводятся до сих пор.

Индукторы (второе название магнето) впервые были разработаны человеком с неподражаемым именем – Ипполит Пикси.

На данный момент мы с вами выяснили, что тип вырабатываемого генераторами тока зависит от продуктивности перевода механической энергии в электрическую, но также немаловажную роль во всей этой истории сыграло снижение массы и габаритов устройства по сравнению с аналогичными по мощности устройствами-производителями постоянного тока. Разница в весе и габаритах оказалась почти в три раза! Но есть еще один секрет, почему автомобильные генераторы сегодня вырабатывают переменный ток. Вкратце это более передовой эволюционный путь развития генераторов постоянного тока, которых, признаться честно, по сути, и не существовало в чистом виде.

Историческая справка:

Более того, генераторы постоянного тока на самом деле также производили переменный ток, когда якорь (подвижная часть) вращался внутри статора (внешний «корпус», который имеет постоянное магнитное поле). Разве что частота тока была иной и «сгладить» ее в постоянный ток можно было проще – при помощи коммутатора.

Коммутатором тогда называлось механическое приспособление с вращающимся цилиндром, поделенным на сегменты с щетками для создания электрического контакта.

Система работала, но была неидеальна. В ней было множество механических частей, контактные щетки быстро изнашивались, и общая надежность системы была так себе. Тем не менее это был лучший способ получить постоянный ток, который был нужен вам для зарядки аккумулятора и системы запуска автомобиля.

Так было до конца 1950-х годов, когда начала появляться твердотельная электроника, ставшая решением проблемы преобразования переменного тока в постоянный посредством кремниевых диодных выпрямителей.

Эти выпрямители тока (иногда называемые диодным мостом) показали себя с гораздо лучшей стороны в качестве преобразователей переменного тока в постоянный, что, в свою очередь, позволило использовать более простые, а значит, более надежные генераторы переменного тока в автомобилях.

Первым зарубежным автопроизводителем, который развил эту идею и вывел ее на рынок легковых автомобилей, был Chrysler, имевший опыт работы с выпрямителями и электронными регуляторами напряжения благодаря исследовательской работе, спонсируемой Министерством обороны США. В Википедии отмечается, что американская разработка «…повторяла разработку авторов из СССР», первая конструкция генератора переменного тока была представлена в Советском Союзе за шесть лет до этого. Единственным, но важным улучшением американцев стало применение кремниевых выпрямительных диодов вместо селеновых.

В СССР же, хоть и опоздали на 7 лет с введением в серию генераторов переменного тока на легковые автомобили, опередили весь мир в самой разработке новых типов генераторов. Еще в 1955 году на Горьковском автозаводе было выпущено 2.000 машин с альтернаторами вместо магнето.

«Одними из ведущих разработчиков, благодаря которым в СССР и на европейском континенте появилась первая серийная конструкция генераторов переменного тока, были Ю. А. Купеев (НИИ автоприборов) и В. И. Василевский (КЗАТЭ г. Самара)», – говорится на страницах Википедии.

Итог. Почему генераторы на авто вырабатывают переменный ток?

Ну, а мы завершаем наш рассказ. Первым легковым автомобилем, в базовой комплектации которого устанавливался генератор новой конструкции, стал Plymouth 1960 года выпуска. Некоторыми из наиболее очевидных преимуществ генератора было то, что на низкой скорости или на холостом ходу он по-прежнему производил достаточно тока, чтобы заряжать аккумулятор, что большинство генераторов того времени были не в состоянии сделать.

Оказалось, что альтернаторы, после того как был налажен массовый выпуск, производить дешевле, чем генераторы старой конструкции, они надежнее, выносливее и производят больше электричества на разных скоростях вращения коленчатого вала. Они сделали настолько большой шаг вперед, что все их плюсы запросто перекрывали единственный минус – они не могли производить постоянный ток. Позиция закрепилась после того, как инженерами был разработан дешевый и надежный твердотельный выпрямитель.

Видите? В конце концов, в этом есть смысл!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *