مصادر العاصمة

التيار المباشر هو تيار يتغير تقريبًا (نظرًا لعدم وجود شيء مثالي في العالم) ، لا في الحجم ولا في الاتجاه. تاريخيا ، كانت أول مصادر التيار المباشر الكيميائية حصرا. في البداية لم تكن ممثلة إلا بالخلايا الجلفانية ، وظهرت البطاريات لاحقًا.

تتميز الخلايا والبطاريات الغلفانية بأقطاب محددة بدقة ، ولا يتغير اتجاه التيار فيها تلقائيًا ، مصادر التيار الكيميائي - هذه هي أساسا مصادر العاصمة.

خلية كلفانية

تعد بطارية AA AA مثالًا رئيسيًا لخلية كلفانية حديثة. تحتوي البطارية القلوية الأسطوانية (التي يرغبون في تسميتها القلوية ، بينما تُترجم الكلمة القلوية على أنها قلوية) على محلول من هيدروكسيد البوتاسيوم ككهارل داخلي. يوجد ثاني أكسيد المنغنيز في القطب الموجب للبطارية ، والزنك على شكل مسحوق يكون سالبًا.

عندما تغلق دائرة البطارية الخارجية من الحمل ، يحدث تفاعل كيميائي لأكسدة الزنك عند القطب الموجب (القطب السالب) ، وفي نفس الوقت ، يتم تقليل الكاثود (القطب الموجب) إلى أكسيد المنغنيز رباعي التكافؤ إلى أكسيد المنغنيز ثلاثي التكافؤ.

نتيجة لذلك ، تعمل الإلكترونات من القطب السلبي نحو القطب الموجب عبر دائرة الحمل الخارجي. هذه هي الطريقة التي يعمل بها مصدر التيار المباشر - خلية كلفانية.

العملية الكيميائية في خلية كلفانية غير قابلة للعكس ، أي أن محاولة شحنها غير مجدية. الجهد بين أقطاب بطارية الإصبع الجديدة هو 1.5 فولت ، وهذا بسبب إمكانات المواد المعنية في التفاعل الكيميائي داخلها.

بطارية

يمكن شحن بطارية الليثيوم أيون ، على عكس البطارية ، مرة أخرى بعد التفريغ ، حيث أن العملية الكيميائية فيها قابلة للانعكاس. في المظهر ، تعمل البطارية مثل البطارية ، أي أنها تعطي أيضًا تيارًا مباشرًا لدائرة التحميل فقط ، ولكن سعة البطارية عادة أكبر من قدرة البطارية ذات الحجم نفسه.

أثناء تفريغ بطارية الليثيوم ، يتكون التفاعل الكيميائي في القطب الموجب (القطب السالب) من فصل الليثيوم عن الكربون وتحويله إلى ملح في الكاثود (القطب الموجب). وعند الشحن ، تمر أيونات الليثيوم مرة أخرى إلى الكربون على الأنود.

يمكن أن يصل الفرق المحتمل بين أقطاب بطارية ليثيوم أيون إلى 4.2 فولت. يعتمد الحد الأقصى للتيار على مساحة تفاعل الأقطاب داخل البطارية مع المنحل بالكهرباء ، وبالتالي مع بعضها البعض.

مولد كهربائي

على نطاق صناعي ، يتم الحصول على التيار المباشر باستخدام مولدات العاصمة. وكقاعدة عامة ، يوجد في الجزء الثابت من هذه الآلة مغناطيسات ثابتة أو مغناطيسات كهربائية تحفز على EMF في الدوائر الدوارة وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي.

يتم توصيل كل من الدوائر الدوارة بلوحات التلامس الخاصة بمجمّع مجمع الفرشاة ، والتي يتم من خلالها إزالة التيار الناتج عبر الفرش الثابتة. نظرًا لأن الدوائر لا تتلامس مع الفرش الموجبة والسالبة إلا عند تجاوز أعمدة مغناطيسية معينة للجزء الثابت ، يتم الحصول على التيار في الدائرة الخارجية بواسطة متغير مصحح ، أي ثابت النبض.

يعتمد حجم التيار على المقطع العرضي للأسلاك وتحريض المجال المغناطيسي للجزء الثابت ومنطقة الجزء الثابت. حجم الجهد - من سرعة دوران الدوار للمولد ومن تحريض المجال المغناطيسي للجزء الثابت.

الخلايا الشمسية

الألواح الشمسية توفر أيضا التيار المباشر.تتسبب فوتونات ضوء الشمس التي تدخل الخلية الضوئية في حركة ثقوب موجبة الشحنة وإلكترونات سالبة الشحنة عبر مفترق pn ، وبالتالي يتم الحصول على تيار مباشر في الدائرة الخارجية.

كلما زادت المساحة الكلية للخلايا الشمسية - كلما زاد عدد الإلكترونات والثقوب المشاركة في تكوين التيار ، يمكن الحصول على المزيد من التيار من البطارية الشمسية. يعتمد الجهد الناتج للبطارية الشمسية على شدة ضوء الشمس وعلى عدد الخلايا الضوئية المتصلة في سلسلة والتي تعد جزءًا من تصميم البطارية الشمسية.

محول مع المعدل

في السابق ، في الأجهزة الإلكترونية للحصول على التيار المباشر ، عندما يتم تشغيلها من شبكة AC المنزلية ، تم استخدام إمدادات الطاقة مع المحولات على الحديد في كثير من الأحيان. تم تخفيض جهد التيار الكهربائي المتناوب باستخدام محول ، ثم تم تصحيحه باستخدام أنبوب أو الصمام الثنائي المعدل.

بعد المعدل في هذه الدائرة ، يوجد دائمًا مرشح يتكون من على الأقل مكثف، وفي أفضل الحالات - من مكثف ومحث ، وحتى منظم الجهد الترانزستور ، وخاصة إذا كان يجب أن يكون المصدر الحالي قابل للتعديل.

يعتمد الجهد عند إخراج مورد الطاقة هذا على عدد لفات اللف الثانوي للمحول ، وتعتمد القيمة الحالية القصوى على القدرة المقدرة للمحول.

تبديل امدادات الطاقة

اليوم ، في المعدات الإلكترونية لإنتاج التيار المباشر ، لا يتم استخدام إمدادات الطاقة ذات المحولات منخفضة التردد على الحديد ، فقد حلوا محلهم تحويل امدادات الطاقة. فيها ، يتم تقليل جهد التيار الكهربائي المعدل أولاً بمحول عالي التردد ومفاتيح ترانزستور ، ومن ثم يتم تصحيحه. يتم توجيه الحالية من خلال مرشح لمكثف مرشح.

تصميم مزود الطاقة التبديل هو أصغر بكثير من مع محول على الحديد. ولكن هناك المزيد من الضوضاء في الانتاج الحالي. لذلك ، يتم إيلاء اهتمام خاص لتصفية التيار الناتج إلى الحمل عند تصميم التبديل إمدادات الطاقة.

يعتمد الجهد الكهربي عند خرج وحدة تزويد الطاقة على جهاز الدائرة الإلكترونية ، ويعتمد الحد الأقصى للتيار على حجم المحول عالي التردد وجودة المكونات الإلكترونية الموجودة في الدائرة.

مكثف و Ionistor

بمعنى ما ، يمكن استدعاء المكثف الكهربائي كمصدر للتيار الكهربائي المباشر. يقوم المكثف بتجميع الطاقة الكهربائية في شكل مجال كهربائي ثابت بين لوحاته ، ثم يمكن أن يعطي هذه الطاقة في شكل تيار مباشر أو تفريغ نابض. كل من هذا وآخر في واقع الأمر - تيار مباشر يختلف فقط في مدة المظهر.

ولكن اليوم ، يتم إنتاج المكثفات الإلكتروليتية بسعات هائلة بآلاف أو أكثر من الميكروفاراد. وهناك نوع خاص من مكثف هو ionistor (مكثف فائق) - يأخذ مكان وسيط بين البطارية والمكثف.

تسير العمليات الكيميائية في الأيونات بنفس السرعة تقريبًا كما في المُكثف ، ولكن على عكس البطارية ، تتمتع الأيونات بمقاومة داخلية أقل ، مما يجعل من الممكن الحصول على تيارات مباشرة كبيرة من الأيونات لفترة أطول. أكبر السعة ، أكبر وأطول الحالي يمكن الحصول عليها.

كيف تصحيح التيار المتردد

تنظيم الجهد العاصمة

الذي الحالي هو أكثر خطورة ، مباشرة أو بالتناوب؟

كيف تعمل أجهزة الاستشعار وعدادات المشبك لقياس التيار المباشر والتناوب