ДЦ извори

Директна струја је струја која се готово (пошто у свету нема ништа савршено) мења у времену, ни у величини ни у смеру. Историјски, први извори директне струје били су искључиво хемијски. У почетку су их представљале само галванске ћелије, а касније су се појавиле батерије.

Галванске ћелије и батерије имају строго дефинисану поларитет, а правац струје у њима се не мења спонтано, дакле хемијски извори струје - ово су у основи једносмерни извори.

Галванска ћелија

АА АА батерија је одличан пример модерне галванске ћелије. Цилиндрична алкална батерија (коју воле да називају алкалном, док се реч алкална преводи као алкална) садржи раствор калијум хидроксида као електролита изнутра. Манган-диоксид се налази на позитивном полу батерије, а цинк у облику праха на негативном.

Када се спољни круг акумулатора затвори до оптерећења, на аноди (негативни пол) долази до хемијске реакције оксидације цинка, а истовремено се на катоди (позитивни пол) дешава реакција редукције тетравалентног мангановог оксида у тровалентни манганови оксид.

Као резултат тога, електрони трче од негативног пола ка позитивном полу кроз спољни круг оптерећења. Овако функционише извор једносмерне струје - галванска ћелија.

Хемијски процес у галванској ћелији није реверзибилан, то јест, покушај пуњења бескорисним је. Напон између полова нове батерије је 1,5 волти, што је последица потенцијала супстанци које учествују у хемијској реакцији унутар ње.

Батерија

Литијум-јонска батерија, за разлику од батерије, може се поново напунити након пражњења, пошто је хемијски процес у њој реверзибилан. По изгледу, батерија делује попут батерије, то јест, такође даје само директну струју у кругу оптерећења, али капацитет батерије је обично већи од капацитета батерије исте величине.

Током пражњења литијумске батерије, хемијска реакција на аноди (негативна електрода) састоји се у одвајању литијума од угљеника и његовој конверзији у со на катоди (позитивна електрода). А при пуњењу, литијум јони поново прелазе на угљеник на аноди.

Потенцијална разлика између полова литијум-јонске батерије може достићи и до 4,2 волта. Максимална струја зависи од подручја интеракције електрода унутар акумулатора са електролитом и, сходно томе, међусобно.

Генератор

На индустријском нивоу добија се једносмерна струја употребом ДЦ генератори. По правилу на статору такве машине налазе се фиксни магнети или електромагнети који индукују ЕМФ у ротирајућим круговима према закону електромагнетне индукције.

Ротирајући кругови повезани су на контактне плоче склопа четка-колектора, кроз које се генерирана струја уклања кроз фиксне четке и у круг оптерећења. Обзиром да контуре додирују позитивне и негативне четкице само када пролазе поред одређених магнетних пола статора, струја у спољњем кругу се добија исправљеном променљивом, то јест пулсирајућом константом.

Јачина струје зависи од пресека жица, индукције магнетног поља статора и подручја статора. Величина напона - од брзине ротације ротора генератора и од индукције магнетног поља статора.

Соларна ћелија

Соларни панели такође обезбеђују директну струју.Фотони сунчеве светлости који улазе у фотоћелију изазивају кретање позитивно наелектрисаних рупа и негативно наелектрисаних електрона кроз пн спој, и на тај начин се добија директна струја у спољњем кругу.

Што је већа укупна површина соларних ћелија - што више електрона и рупа учествује у стварању струје, више струје може да се добије из соларне батерије. Генерисани напон соларне батерије зависи од интензитета сунчеве светлости и броја фотоћелија које су серијски повезане које су део дизајна соларне батерије.

Трансформатор са исправљачем

Раније су се у електроничкој опреми за добијање једносмерне струје, када се напаја из домаћинства са наизменичном струјом, врло често користило напајање трансформаторима на железу. Наизменични мрежни напон је смањен помоћу трансформатора, а затим је исправљен помоћу цеви или диодни исправљач.

Након исправљача у таквом кругу увек постоји најмање један филтер кондензатор, и у најбољем случају - од кондензатора и индуктора, па чак и транзисторског регулатора напона, нарочито ако извор струје мора бити подесив.

Напон на излазу таквог напајања зависи од броја окретаја секундарног намота трансформатора, а максимална вредност струје зависи од називне снаге трансформатора.

Прекидачко напајање

Данас се у електронској опреми за производњу једносмерне струје, напајања са нискофреквентним трансформаторима на гвожђу скоро да и не користе, дошли су да их замене пребацивање напајања. У њима се исправљани мрежни напон прво смањује високофреквентним трансформаторским и транзисторским прекидачима, а затим исправља. Струја се кроз филтер усмјерава у кондензатор филтра.

Дизајн прекидачког напајања је много мањи него код трансформатора на гвожђу. Али више је буке у излазној струји. Стога се приликом дизајнирања комутацијских напајања посебна пажња посвећује филтрирању излазне струје према оптерећењу.

Напон на излазу прекидачког напајања зависи од уређаја електронског кола, а максимална струја зависи од величине високофреквентног трансформатора и квалитета електронских компоненти у кругу.

Кондензатор и јонизатор

У извесном смислу, електрични кондензатор може се назвати извором директне електричне струје. Кондензатор акумулира електричну енергију у облику константног електричног поља између својих плоча, а затим може дати ту енергију у облику директне струје или импулса пражњења. И оно и друго, у ствари - директна струја која се разликује само у трајању манифестације.

Али данас су доступни електролитички кондензатори у огромним капацитетима од хиљаду или више микрофаради. Посебна врста кондензатора је ионистор (суперкапацитор) - Заузима средње место између батерије и кондензатора.

Хемијски процеси у ионистору одвијају се готово истом брзином као у кондензатору, али за разлику од акумулатора, ионистор има нижи унутрашњи отпор, што омогућава добијање великих директних струја од ионистара дуже време. Што је кондензатор већи, тиме се може добити већа и дужа струја.

Како се исправља АЦ

Регулација једносмерног напона

Која је струја опаснија, директна или наизменична?

Како сензори и стезаљке раде за мерење директне и наизменичне струје