Det jævnstrøm (CD) er strømmen af ladede partikler i samme retning, normalt inde i en leder eller et andet medium. Disse ladede partikler kan være elektroner i tilfælde af et materiale såsom kobber eller ioner af forskellige slags..
Dette er den type strøm, der genereres, når en celle eller et batteri er forbundet til en pære for at tænde den, som vist på følgende billede:
Det sker, at atomer af metaller som kobber, sølv og andre har mindst en elektron i deres yderste skal, der bevæger sig let inden i materialet. Under normale forhold er denne bevægelse tilfældig, men så snart en potentiel forskel er etableret mellem lederens ender, kan elektronerne bevæge sig i samme retning og derved skabe en jævn elektrisk strøm..
Da metaller har disse frie elektroner, er de gode strømledere, men alle materialer kan dog lede elektrisk strøm i større eller mindre grad..
Da strømmen I er en strøm af ladninger i tid, defineres den matematisk som mængden af elektrisk ladning Δq, som cirkulerer gennem tværsnittet af en leder i et tidsinterval Δt:
I = Δq / Δt
Enheden for elektrisk strøm i SI International System er ampere, forkortet A og svarende til coulomb / sekund (C / s).
Jævnstrøm har brug for et lukket kredsløb eller en vej til at strømme og kan genereres på forskellige måder. En af de mest almindelige er gennem celler (batterier), brændselsceller og akkumulatorer, som har to faste terminaler og modsatte tegn..
Inde i batterierne finder der kemiske reaktioner sted, der adskiller de elektriske ladninger og fastslår den potentielle forskel, der er nødvendig for den strøm, der skal produceres..
Separerede ladninger forlader elektronerne den negative terminal, hvor de har et højere potentiale og tiltrækkes af den positive terminal med lavere potentiale og bevæger sig gennem kredsløbet i samme retning..
Over tid sænkes de kemiske reaktioner, og batteriet slides. På trods af dette er den strøm, den producerer, selvom den er med nedsat intensitet, stadig jævnstrøm..
En anden metode til at opnå jævnstrøm er ved at konvertere vekselstrøm. Strømmen, der når hjem, skifter skiftevis, derfor ændres dens retning cyklisk, men den kan konverteres til jævnstrøm ved at have visse kredsløbselementer som dioder, kondensatorer og transformere..
Disse elementer er ansvarlige for at holde strømmen i kun én retning. Det lyder lidt kompliceret, men de nødvendige kredsløb, kendt som ensretterkredsløb, er ikke vanskelige at implementere. Den omvendte proces, dvs. ændring af jævnstrøm til vekselstrøm er lidt mere kompleks, selvom det også kan gøres.
Vekselstrøm foretrækkes til massebrug, fordi den lettere transporteres og distribueres og med færre tab fra produktionsstationer. Af denne grund, hvis en enhed er designet til at arbejde med jævnstrøm, er den altid udstyret med en enhed eller oplader, som konverteringen kan bruges til..
Et jævnstrømskredsløb omfatter en række elementer såsom modstande, kondensatorer og andre, forbundet med ledende ledninger og tilført med en jævnstrømskilde..
Der er specifikke symboler for hvert af disse elementer, for eksempel direkte spændingskilder, der leverer jævnstrøm symboliseres af to parallelle linjer i forskellige længder eller en cirkel med symbolet for lighed indeni..
I det følgende billede er V spændingen, og I er strømmen. Bemærk, at strømmen trækkes og efterlader batteriets positive pol, skønt det er kendt, at elektroner, negativt ladede, bærer strømmen. Dette gøres ved konvention.
Et andet almindeligt element i jævnstrømskredsløb er udholdenhed. Alle ledere præsenterer en vis modstand eller modstand mod strømens passage, og deres symbol er en skæv linje.
Pærens glødetråd har modstand, på denne måde er kredsløbet i figur 1 skematisk repræsenteret som vist i nedenstående figur.
Når kontakten S er lukket, kan der strømme strøm gennem modstanden R, hvilket får glødetrådens glødetråd til at lyse op og afgive varme..
Ohms lov bruges til at løse enkle jævnstrømskredsløb som den i det foregående afsnit, der er gyldig for et stort antal ledende materialer:
V = I ∙ R
Hvor V er spændingen, er jeg strømens intensitet, og R er den elektriske modstand. I internationale systemenheder måles spænding i volt (V), strøm i ampere (A) og modstand i ohm (Ω).
Hvis filamentets modstand i kredsløbet ovenfor er R = 150 Ω, og spændingen er 12 V, er strømmen, der strømmer gennem kredsløbet:
I = V / R = 12 V / 150 Ω = 0,08 A.
Cellerne og batterierne, der driver ure og legetøj, leverer jævnstrøm. De kommer i forskellige størrelser og spændinger afhængigt af designens behov.
Bilbatteriet er et andet eksempel på brugen af jævnstrøm, takket være hvilket belysningssystemet og startmotoren fungerer.
Langt størstedelen af bærbart elektronisk udstyr til hjemmebrug drives af jævnstrøm og er udstyret med et batteri og en oplader..
De består af elektroniske kredsløb til at fange og omdanne sollys til elektrisk energi gennem den fotoelektriske effekt. Disse enheder giver altid en jævnstrøm, som kan konverteres til vekselstrøm ved hjælp af en inverter.
Som tidligere forklaret er jævnstrøm en, der flyder i samme retning, men dens størrelse kan dog variere. For eksempel, når et almindeligt batteri aflades, er den strøm, det producerer, mindre end da det var nyt..
De følgende billeder viser forskellige eksempler på jævnstrøm startende med en konstant strøm over tid. De andre er variable, men de flyder alle i samme retning, derfor er de direkte strømme.
Det er den, hvis graf nuværende vs tid er en vandret linje, parallel med tidsaksen.
Den følgende graf viser to direkte strømme med variabel intensitet, opnået fra et skiftevis signal gennem et passende kredsløb:
Forskelle mellem vekselstrøm og jævnstrøm.
Vekselstrømskredsløb.
Endnu ingen kommentarer