Kde se používá stejnosměrný proud? | Články CenterEnergoExpertiza
Již od školy známe z hodin fyziky dva pojmy související s elektřinou: stejnosměrný a střídavý proud. V praxi jsme se setkali s účinky stejnosměrných proudů na příkladu hraček nebo baterek napájených bateriemi. Příkladem střídavého proudu byla elektřina, která byla trvale přítomna v domácích zásuvkách, které známe z dětství.
Skutečný rozdíl mezi oběma typy elektrického proudu je směr, kterým se elektrický náboj pohybuje. Stejnosměrný proud je v čase konstantní, a pokud si představíte graf jeho závislosti, pak přímka stejnosměrného proudu bude probíhat rovnoběžně s časovou osou a polarita nábojů zůstane nezměněna. Pohyb kladných nábojů nastává podél kladného drátu, záporných nábojů podél druhého.
U střídavého proudu se naopak polarita mění podle harmonického zákona. Pokud se vrátíme ke grafu diskutovanému výše, bude proudová křivka vzhledem k časové ose vypadat jako sinusoida, zatímco polarita elektřiny neustále mění znaménko s rychlostí průmyslové frekvence. Pro ruské elektrické sítě je tato frekvence 50 Hz.
Střídavý proud je univerzálnější příkladem výhody střídavého proudu je schopnost převádět střídavé napětí nahoru nebo dolů. Transformátory se používají pro tyto účely:
- zvýšením napětí generovaného generátory elektráren zjednodušují přenos elektrické energie na velké vzdálenosti snížením ztrát;
- Snížením dělají elektřinu vhodnou ke spotřebě.
Střídavý proud se navíc pomocí usměrňovačů snadno převádí na proud pulzující, přičemž frekvence pulzování je dvojnásobná oproti průmyslové frekvenci. Chcete-li se zbavit zvlnění, používají se kondenzátorové filtry, které vyhlazují stejnosměrný proud.
Zdroje a aplikace stejnosměrného proudu
Přes výhody střídavého proudu je stejnosměrný proud široce používán v různých oblastech, od napájení mikroelektroniky až po stejnosměrné trakční motory pro lokomotivy. DC zdroje jsou:
- výše popsaný měnič převádí střídavý proud na stejnosměrný proud (transformátor → usměrňovač → filtr + stabilizátor);
- chemické zdroje energie: baterie, které uchovávají elektřinu, galvanické články;
- DC generátory na příkladu automobilu (staré modely) nebo trakční generátor dieselové lokomotivy;
- alternativní zdroje (solární baterie, větrné generátory) atd.
Téměř všechny elektronické součástky jsou napájeny stejnosměrným proudem generovaným napájecími zdroji. Není náhodou, že stejnosměrný proud se používá v jakékoli technologii, včetně elektroniky, od domácích spotřebičů po kosmické lodě. Elektrické svítilny, samostatné elektrické nářadí, četné pomůcky, hračky všude používají baterie, které dodávají stejnosměrný proud.
- Stejnosměrný proud je nezbytný pro technologii elektrolýzy, která umožňuje získat řadu barevných kovů a dalších chemických prvků.
- Technologie jako galvanoplastika, galvanizace a řada technologií elektrického svařování se bez tohoto typu elektřiny neobejdou.
- Řada zařízení převádí stejnosměrný proud na střídavý proud. Na tomto principu jsou založeny frekvenční měniče, invertorové stabilizátory napětí a svářečky, nepřerušitelné zdroje energie atd.
- Dokonce i řada lékařských technologií, například elektroforéza, je založena na použití stejnosměrného proudu.
A bez tohoto typu energie se samozřejmě neobejdou ani elektromobily vybavené elektrickými stejnosměrnými motory:
- námořní doprava, reprezentovaná ponorkami, dieselelektrickými loděmi, ledoborci;
- městská elektrická doprava (metro, tramvaje a trolejbusy);
- železniční doprava.
Elektromobily, různá zařízení a zdvihací mechanismy fungují na stejnosměrný proud, jde zkrátka o hlavní typ elektřiny, po které nikdy nevyschne poptávka.
Stále máte otázky?
Vyplňte níže uvedený formulář zpětné vazby, naši specialisté vás budou kontaktovat, konzultovat, sdělí vám možné způsoby řešení vašeho problému.