Закрыть

Как обозначается постоянный ток: Постоянный электрический ток — это что такое?

Содержание

Постоянный электрический ток - это что такое?

Постоянный электрический ток – это непрерывное движение электронов из области отрицательных (-) в область положительных (+) зарядов через проводящий материал, такой как металлическая проволока. Хотя статические разряды и представляют собой спонтанные движения заряженных частиц от отрицательно к положительно заряженной поверхности, непрерывного движения частиц через проводник не происходит.

Для создания потока электронов необходима цепь постоянного электрического тока. Это источник энергии (например, батарея) и проводник, идущий от положительного полюса к отрицательному. В цепь могут быть включены различные электрические устройства.

Непрерывное движение электронов

Постоянный ток представляет собой непрерывное движение электронов через проводящий материал, такой как металлическая проволока. Заряженные частицы движутся к положительному (+) потенциалу. Для создания потока электроэнергии требуется электрическая цепь, состоящая из источника питания постоянного тока и провода, образующего замкнутый контур. Хорошим примером такой цепи является фонарик.

Хотя отрицательно заряженные электроны движутся через провод к положительному (+) полюсу источника питания, движение тока указывается в противоположном направлении. Это является следствием неудачного и путающего соглашения. Ученые, экспериментировавшие с токами, посчитали, что электричество движется от (+) к (-), и это стало общепринятым еще до открытия электронов. В действительности отрицательные заряженные частицы движутся к положительному полюсу, противоположно направлению, указанному как направление движения тока. Это сбивает с толку, но после того, как соглашение было принято, уже трудно что-то исправить.

Напряжение, ток и сопротивление

Электричество, проходящее через провод или другой проводник, характеризуется напряжением U, током I и сопротивлением R. Напряжение является потенциальной энергией. Ток представляет собой поток электронов в проводнике, а сопротивление – силу его трения.

Хороший способ представить постоянный электрический ток – это провести аналогию с водой, текущей по шлангу. Напряжение представляет собой потенциал, нарастающий на одном конце провода из-за избытка отрицательно заряженных электронов. Это похоже на повышенное давления воды в шланге. Потенциал заставляет электроны двигаться через провод в область положительного заряда. Эта потенциальная энергия называется напряжением и измеряется в вольтах.

Постоянный электрический ток – это поток электронов, измеряемый в амперах. Он подобен скорости движения воды по шлангу.

Ом является единицей измерения электрического сопротивления. Атомы проводника расположены так, что электроны будут проходить с небольшим трением. В изоляторах или плохих проводниках атомы оказывают сильное сопротивление или препятствуют перемещению заряженных частиц. Это аналогично трению воды в шланге при прохождении через него.

Таким образом, напряжение подобно давлению, расход – току и гидравлическое сопротивление – электрическому.

Создание постоянного тока

Хотя статическое электричество может быть разряжено через металлическую проволоку, оно не является источником постоянного тока. Им являются батареи и генераторы.

В батареях для создания электроэнергии постоянного тока используются химические реакции. Например, автомобильный аккумулятор состоит из свинцовых пластин, помещенных в раствор серной кислоты. Когда пластины получают заряд от сети или генератора автомобиля, они изменяются химически и удерживают заряд. Этот источник постоянного тока может затем использоваться для питания фар автомобиля и т. д. Проблема заключается в том, что серная кислота очень едкая и опасная.

Другую батарею можно сделать самостоятельно из лимона. Она не требует зарядки, но зависит от кислотной реакции разных металлов. Медь и цинк работают лучше всего. Можно использовать медную проволоку или монету. В качестве другого электрода можно использовать оцинкованный гвоздь. Железный тоже будет работать, но не так хорошо. Достаточно воткнуть медный провод и гальванизированный гвоздь в обычный лимон и измерить напряжение между ними вольтметром. Некоторым с помощью этой батареи даже удавалось зажечь лампочку фонарика.

Надежным источником является генератор, который сделан из проволоки, намотанной между северными и южными полюсами магнита.

Таким образом, постоянный электрический ток – это непрерывное движение электронов от отрицательного к положительному полюсу проводника, такого как металлическая проволока. Для прохождения заряженных частиц необходима цепь. В ней направление движения тока противоположно потоку электронов. Цепь характеризуется такими величинами, как напряжение, ток и сопротивление. Источниками постоянного тока являются аккумуляторы и генераторы.

Электрические цепи

Электрическая схема постоянного тока состоит из источника, к полюсам которого подсоединены проводники, соединяющие приемники в замкнутый контур. Это обязательное условие для прохождения тока. Цепи могут быть последовательными, параллельными или комбинированными.

Если взять источник постоянного тока, например аккумулятор, и подсоединить его положительный и отрицательный полюсы проводами к нагрузке, например лампочке, то образуется электрическая цепь. Иными словами, электроэнергия течет от одного контакта батареи к другому. Последовательно с лампой можно установить выключатель, который при необходимости будет регулировать подачу постоянного электрического тока.

Источники постоянного тока

Цепь требует наличия источника питания. Как правило, для этого используется батарея или аккумулятор. Другим источником энергии служит генератор постоянного тока. Кроме того, можно пропустить переменный ток через выпрямитель. Обычный адаптер, используемый с некоторыми портативными устройствами (например, смартфонами), преобразует 220 В переменного тока в постоянный напряжением 5 В.

Проводники

Провода и нагрузка должны проводить электричество. Медь или алюминий являются хорошими проводниками и имеют низкое сопротивление. Вольфрамовая нить в лампе накаливания проводит ток, но имеет высокое сопротивление, которое заставляет ее нагреваться и накаляться.

Последовательное и параллельное подключение

В электроцепи несколько устройств, таких как лампочки, могут соединяться в одну линию между положительным и отрицательным полюсами батареи. Такое подключение называется последовательным. Одной из проблем такой компоновки является то, что в случае перегорания одной лампочки она действует как выключатель и отключает всю цепь.

Приемники также могут соединяться параллельно, так что, если какая-либо лампа погаснет, цепь не будет обесточена. Параллельная схема включения используется не только в елочных гирляндах - электропроводка в домах тоже проводится параллельно. Поэтому освещение и приборы можно включать и выключать независимо друг от друга.

Закон Ома

К законам постоянного электрического тока относится закон Ома, который является самой фундаментальной формулой для электрических цепей. Согласно ему, ток, проходящий через проводник, прямо пропорционален разности потенциалов на нем. Закон был впервые сформулирован в 1827 году немецким физиком Георгом Омом, когда он исследовал проводимость металлов. Закон Ома лучше всего описывает простые электрические цепи постоянного тока. Хотя он также применим к переменному току, в этом случае следует учитывать другие возможные переменные. Соотношение между током, напряжением и сопротивлением позволяет вычислить одну физическую величину, если известны значения двух других.

Закон Ома показывает зависимость между напряжением, током и сопротивлением в простой электрической цепи. В простейшем виде записывается уравнением U = I × R. Здесь U – напряжение в вольтах, I – ток в амперах и R – сопротивление в омах. Таким образом, если известны I и R, можно вычислить U. При необходимости формулу можно изменять методами алгебры. Например, если известны U и R и нужно найти I, то следует использовать уравнение I = U / R. Или, если даны U и I и необходимо вычислить R, то применяется выражение R = U / I.

Важность Закона Ома заключается в том, что если значение двух переменных в уравнении известно, то можно определить третье. Любую из этих физических величин можно измерить с помощью вольтметра. Большинство вольтметров или мультиметров измеряют U, I, R постоянного и переменного электрического тока.

Вычисление U, I, R

Электрическое напряжение постоянного тока при известных токе и сопротивлении можно найти по формуле U = I × R. Например, если I = 0,2 А и R = 1000 Ом, то U = 0,2 А * 1000 Ом = 200 В.

Если известны напряжение и сопротивление, ток можно вычислить с помощью уравнения I = V / R. Например, если U = 110 В и R = 22000 Ом, то I = 110 В / 22000 Ом = 0,005 А.

Если известны напряжение и ток, то R = V / I. Если V = 220 В и I = 5 А, то R = 220 В / 5 А = 44 Ом.

Таким образом, закон Ома показывает зависимость между напряжением, током и сопротивлением в простой электрической цепи. Он может применяться к цепям как постоянного, так и переменного тока.

Мощность постоянного электрического тока

Заряд, движущийся в цепи (если это не сверхпроводник), расходует энергию. Это может привести к нагреву или вращению двигателя. Электрическая мощность – это скорость, с которой электроэнергия преобразуется в другую форму, такую как механическая энергия, тепло или свет. Она равна произведению тока и напряжения: P = U × I. Измеряется в ваттах. Например, если U = 220 В и I = 0,5 А, то P = 220 В * 0,5 А = 110 Вт.

Постоянный ток — Википедия

Постоя́нный ток, (англ. direct current) — электрический ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.

На рисунке справа красным цветом изображён график постоянного тока. По горизонтальной оси отложен масштаб времени , а по вертикальной — масштаб тока или электрического напряжения . Как видно, график постоянного тока представляет собой прямую линию, параллельную горизонтальной оси (оси времени).

Величина постоянного тока и электрического напряжения для любого момента времени сохраняется неизменной.

При постоянном токе через каждое поперечное сечение проводника в единицу времени протекает одинаковое количество электричества (электрических зарядов).

Постоянный ток — это постоянное направленное движение заряженных частиц.

В каждой точке проводника, по которому протекает постоянный ток, одни элементарные электрические заряды непрерывно сменяются другими, совершенно одинаковыми электрическими зарядами. Несмотря на непрерывное перемещение электрических зарядов вдоль проводника, общее пространственное их расположение внутри проводника как бы остаётся неизменным во времени, или стационарным.

Переносчиками электрических зарядов являются:

Постоянное движение электрических зарядов создаётся и поддерживается электрическим полем.

Электрическое поле, с помощью которого создаётся и поддерживается постоянный ток в проводнике и в соответствии с этим стационарное распределение в нём электрических зарядов, называется стационарным (неизменным во времени) электрическим полем.

Электрические заряды в стационарном электрическом поле нигде не накапливаются и нигде не исчезают, так как при всяком пространственном перераспределении зарядов неизбежно должно было бы измениться стационарное электрическое поле и соответственно ток перестал бы быть постоянным по времени.

Для стационарности поля и тока требуется, чтобы электрические заряды нигде не накапливались и нигде не терялись, а перемещались непрерывным и равномерным потоком вдоль проводников. Для этого необходимо, чтобы проводники совместно образовывали замкнутый на себя контур. В этом случае будет достигнуто непрерывное круговое равномерное движение электрических зарядов вдоль всего контура.

Постоянный электрический ток может существовать только в замкнутом на себя контуре, состоящем из совокупности проводников электричества, в котором действует стационарное электрическое поле.

Источники постоянного тока[править]

Самыми первыми источниками постоянного тока являлись химические источники тока: гальванические элементы, затем человечество изобрело аккумуляторы. Полярность химических источников тока самопроизвольно измениться не может.

Для получения постоянного тока в промышленных масштабах используют электрические машины — генераторы постоянного тока, а также солнечные батареи.

В электронной аппаратуре, питающейся от сети переменного тока, для получения постоянного тока используют блоки питания. Как правило, переменный ток понижается трансформатором до нужного значения, затем выпрямляется. Далее для уменьшения пульсаций используется сглаживающий фильтр и, при необходимости, стабилизатор тока или стабилизатор напряжения или регулятор напряжения. В современной радиоэлектронной аппаратуре получили распространение импульсные блоки питания.

Электрическую энергию могут накапливать электрические конденсаторы. При разряде конденсатора во внешней цепи протекает постоянный ток. Однако, если конденсатор разряжается через катушку индуктивности, то в цепи появляется переменный ток, это устройство называется колебательный контур. Электролитические конденсаторы могут иметь очень большую электрическую ёмкость (сотни и тысячи микрофарад и более).

Ионисторы — гибрид конденсатора и химического источника тока, способны накапливать и отдавать довольно большое количество электрической энергии, например, чтобы электромобиль с ионисторами проехал некоторое расстояние.

Направление постоянного тока и обозначения на электроприборах и схемах[править]

Одно из условных обозначений постоянного тока на электроприборах

Условно принято считать (общепринято), что электрический ток в электрическом поле имеет направление от точек с бо́льшими потенциалами к точкам с меньшими потенциалами. Это значит, что направление постоянного электрического тока всегда совпадает с направлением движения положительных электрических зарядов, например положительных ионов в электролитах и газах. Там же, где электрический ток создаётся только движением потока отрицательно заряженных частиц, например, потока свободных электронов в металлах, за направление электрического тока принимают направление, противоположное движению электронов.

Точки с бо́льшими потенциалами (например, на зажимах батареек и аккумуляторов) носят название «положи́тельный по́люс» и обозначаются знаком («плюс»), а точки с меньшими потенциалами называются «отрица́тельный по́люс» и обозначаются знаком («минус»).

Исторически сложилось, что электрическая изоляция положительного провода окрашена в красный цвет, а отрицательного провода — в синий или чёрный.

Условное обозначение на электроприборах: или или латинскими буквами .

В ряде случаев можно встретить другие символы, например на малогабаритных штекерах, предназначенных для подключения к электронному устройству сетевого блока питания (или на корпусе самого электронного устройства, возле разъёма для подключения штекера) с указанием полярности.

Электроды каких-либо устройств или радиодеталей (диодов, тиристоров, вакуумных электронных приборов), подключаемые к положительному проводу, носят название «анод», а электроды, подключаемые к отрицательному проводу, называются «катод»[1].

Параметры постоянного тока[править]

Величина постоянного тока (сила тока)[править]

Мерой интенсивности движения электрических зарядов в проводниках является величина тока или просто ток .

Величина тока — это количество электрических зарядов (электричества), протекающих через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Общепринято, что вместо терминов «ток» и «величина тока» часто применяется термин «сила тока».

Термин «сила тока» является некорректным, так как сила тока не есть какая-то сила в буквальном смысле этого слова, а только интенсивность движения электрических зарядов в проводнике, количество электричества, проходящего за единицу времени через площадь поперечного сечения проводника. В проводах нет никаких сил. Мы с вами не будем нарушать эту традицию.

Если при равномерном движении электрических зарядов по проводнику за время протекло количество электричества , то ток в проводнике можно выразить формулой .

В проводнике ток равен одному амперу , если через площадь поперечного сечения его за одну секунду протекает один кулон электричества.

Ампер — единица измерения силы тока, названа в честь Андре-Мари Ампера.

Кулон — единица измерения электрического заряда (количества электричества), названа в честь Шарля Кулона. В тех случаях, когда приходится иметь дело с большими токами, количество электричества измеряется более крупной единицей, называемой ампер-часом, 1 ампер-час равен 3 600 кулонам.

Сила тока измеряется амперметром, он включается в цепь так, чтобы через него проходил весь измеряемый ток, то есть последовательно.

Плотность тока[править]

В электротехнике часто бывает важно знать не только силу тока в проводнике, но и плотность тока, так как плотность тока является мерой допустимой нагрузки проводов.

Плотностью тока называют ток или , приходящийся на единицу площади проводника: , где

 — сила тока, в Амперах;
 — площадь поперечного сечения проводника, в квадратных метрах,
 — плотность тока, выражается в амперах на квадратный метр: .

Так как провода с поперечным сечением, исчисляемым квадратными метрами, встречаются крайне редко, то плотность тока обычно выражается в амперах на квадратный миллиметр .

Электродвижущая сила и электрическое напряжение[править]

Разность потенциалов между точками, между которыми протекает постоянный ток, могут охарактеризовать электродвижущая сила и электрическое напряжение.

Электродвижущая сила[править]

Каждый первичный источник электрической энергии создаёт стороннее электрическое поле. В электрических машинах (генераторах постоянного тока) стороннее электрическое поле создаётся в металлических проводниках якоря, вращающегося в магнитном поле, а в гальванических элементах и аккумуляторах — в месте соприкосновения электродов с электролитом (растворами солей или кислот) при их химическом взаимодействии.

Стороннее электрическое поле, имеющееся в источнике электрической энергии постоянного тока, непрерывно взаимодействует на электрические заряды проводников, образующих вместе с ним замкнутую цепь, и создаёт в ней постоянный электрический ток.

Перемещая электрические заряды по замкнутой цепи, силы стороннего электрического поля преодолевают сопротивление противодействующих сил, например вещественных частиц проводников. Это приводит к тому, что силы стороннего электрического поля совершают работу за счёт энергии этого поля. По мере расхода энергии стороннее электрическое поле пополняет её за счёт механической или химической энергии.

В результате работы сил стороннего электрического поля энергия этого поля переходит в электрической цепи в какие-либо иные виды энергии, например в тепловую энергию в металлических проводниках, тепловую и химическую в электролитах, тепловую и световую энергию в электрических лампах и так далее.

Выражение «работа сил стороннего электрического поля» источника электрической энергии ради краткости обычно заменяют выражением «работа источника электрической энергии».

Если известна работа, совершаемая источником электрической энергии при перемещении единичного электрического заряда по всей замкнутой электрической цепи, то легко определить работу, совершаемую им при переносе некого электрического заряда по этой цепи, так как величина работы пропорциональна величине заряда.

Величина, численно равная работе, совершаемой источником электрической энергии при переносе единицы положительного заряда по всей замкнутой цепи, называется электродвижущей силой .

Следовательно, если источник электрической энергии при переносе заряда по всей замкнутой цепи совершил работу , то его электродвижущая сила равна .

В Международной системе единиц (СИ) за единицу измерения электродвижущей силы принимается один вольт . Единица названа в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта.

Электродвижущая сила источника электрической энергии равна одному вольту, если при перемещении одного кулона электричества по всей замкнутой цепи им была совершена работа, равная одному джоулю : .

Например, если электродвижущая сила какого-либо источника электрической энергии , то это надо понимать так, что источник электрической энергии, перемещая один кулон электричества по всей замкнутой цепи, совершит работу , так как .

Из формулы следует, что , то есть работа источника электрической энергии при переносе его электрического заряда по всей замкнутой цепи равна произведению величины электродвижущей силы его на величину переносимого электрического заряда .

Электрическое напряжение[править]

Если источник электрической энергии переносит электрический заряд по всей замкнутой цепи, то он совершает некоторую работу . Часть этой работы он совершает при переносе заряда по внутреннему участку цепи (участок внутри самого источника электрической энергии), а другую часть  — при переносе заряда по внешнему участку цепи (вне источника).

Следовательно, , то есть работа , совершаемая источником электрической энергии при переносе электрического заряда по всей замкнутой цепи, равна сумме работ, совершаемых им при переносе этого заряда по внутреннему и внешнему участкам этой цепи.

Если разделить левую и правую часть равенства на величину единичного заряда , получим работу, отнесённую к единичному заряду: .

Работа источника электрической энергии, совершаемая им при переносе единичного заряда по всей замкнутой цепи, численно равна его электродвижущей силе, то есть , где  — электродвижущая сила источника электрической энергии.

Величина , численно равная работе, совершаемой источником электрической энергии при переносе единичного заряда по внутреннему участку цепи, называется падением напряжения (напряжением) на внутреннем участке цепи, то есть , где  — падение напряжения на внутреннем участке цепи.

Величина , численно равная работе, совершаемой источником электрической энергии при переносе единичного заряда по внешнему участку цепи, называется падением напряжения (напряжением) на внешнем участке цепи, то есть , где  — падение напряжения на внешнем участке цепи.

Следовательно, равенству можно придать такой вид: , то есть

Электродвижущая сила источника электрической энергии, создающего ток в электрической цепи, равняется сумме падений напряжения на внутреннем и внешнем участке цепи.

Из равенства следует, что , то есть падение напряжения на внешнем участке цепи меньше электродвижущей силы источника электрической энергии на величину падения напряжения на внутреннем участке цепи.

Следовательно, чем больше падение напряжения внутри источника электрической энергии, тем меньше при всех прочих равных условиях падение напряжения на зажимах источника электрической энергии.

Так как падение напряжения имеет одинаковую размерность с электродвижущей силой, то есть выражается в джоулях на кулон, или, иначе, в вольтах, то за единицу измерения падения напряжения (электрического напряжения) принят один вольт.

Электрическое напряжение на зажимах источника электрической энергии (падение напряжения на внешнем участке цепи) равно одному вольту, если источник электрической энергии совершает работу, равную одному джоулю, при переносе электрического заряда в один кулон по внешнему участку цепи.

Напряжение на участках цепи измеряется вольтметром, он всегда присоединяется к тем точкам цепи, между которыми он должен измерить падение напряжения, то есть параллельно.

Применение постоянного тока[править]

  • Постоянный ток широко используется в технике: подавляющее большинство электронных схем в качестве питания используют постоянный ток.
  • Постоянный ток применяется в электролизе: на установках промышленного электролиза из растворов или расплавов солей получают алюминий, магний, натрий, калий, никель, медь, хлор и другие вещества.
  • Постоянный ток применяется в гальванизации и гальванопластике — на электропроводящей поверхности какого-нибудь предмета электрохимическим путём осаждается защитное или декоративное металлическое покрытие, например, бронзовый корпус наручных часов покрывается тонким слоем золота.
  • Постоянный ток в ряде случаев используется при сварочных работах (электрическая дуговая или электрогазовая сварка), например, сварить деталь из нержавеющей стали специальным сварочным электродом можно только постоянным током.
  • В некоторых устройствах постоянный ток преобразуется в переменный ток преобразователями (инверторами), например, в компьютерных бесперебойных блоках питания при работе в автономном режиме.
  • На старых автомобилях (ГАЗ-51, ГАЗ-69, ГАЗ-М-20 «Победа» и многих других), другой мото- и сельскохозяйственной технике устанавливались автомобильные генераторы постоянного тока. Развитие полупроводниковой техники привело к тому, что с 1970-х годов их вытеснили трёхфазные генераторы переменного тока как более лёгкие, компактные и надёжные.
  • На некоторых типах судов используется электрическая передача (дизель-электроходы, ледоколы, подводные лодки).
  • Электрофорез — введение лекарственных веществ в организм с помощью постоянного тока или разделение смеси веществ в научных или промышленных целях, например электрофорез белков.

Постоянный ток на транспорте[править]

Широкое применение постоянного тока на транспорте обусловлено тем, что электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением имеют оптимальную для транспортных средств тяговую характеристику — большой крутящий момент при малом числе оборотов в минуту, и наоборот, относительно малый крутящий момент при номинальной скорости вращения якоря. Число оборотов легко регулируется последовательным включением реостата или изменением напряжения на зажимах двигателя. Направление вращения легко меняется (как правило, переключается полярность обмотки возбуждения). В силу этого электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением нашли широкое применение на электровозах, электропоездах, тепловозах, трамваях, троллейбусах, подъёмных кранах, подъёмниках и так далее.

Исторически сложилось, что линии трамвая, троллейбуса и метрополитена электрифицированы на постоянном токе, электрическое напряжение составляет 550—600 вольт (трамвай и троллейбус), метрополитен 750—900 вольт.

На тепловозах до 1970-х гг. основным типом тягового генератора был генератор постоянного тока (тепловозы ТЭ3, ТЭ10, ТЭП60, ТЭМ2 и др.), стояли коллекторные тяговые электродвигатели, однако развитие полупроводниковой техники привело к тому, что с 1970-х годов на тепловозах начали устанавливаться трёхфазные генераторы переменного тока с полупроводниковой выпрямительной установкой (электрическая передача переменно-постоянного тока, тепловозы ТЭ109, ТЭ114, ТЭ129, ТЭМ7, ТЭМ9 и др.), а с 1990-х гг применяются асинхронные тяговые двигатели (тепловозы с электропередачей переменно-переменного тока 2ТЭ25А, ТЭМ21).

В России и в республиках бывшего СССР около половины электрифицированных участков железных дорог электрифицированы на постоянном токе 3 000 вольт.

Электрификация на постоянном токе 3 кВ не является оптимальной по сравнению с электрификацией на переменном токе 25 кВ промышленной частоты (50 Гц), сравнительно мало́ напряжение в контактной сети и велика сила тока, однако технические возможности электрификации на переменном токе появились только во второй половине XX века. Например, два электровоза имеют равную мощность 5 000 киловатт. У электровоза постоянного тока (3 кВ) максимальный ток, проходящий через токоприёмник составит 1 667 ампер, у электровоза переменного тока (25 кВ) — 200 ампер. В 1990-е — 2000-е годы ряд участков переведён с постоянного на переменный ток: Слюдянка—Иркутск—Зима, Лоухи—Мурманск, Саратовский и Волгоградский железнодорожные узлы, Минеральные Воды—Кисловодск и Бештау—Железноводск.

В 1970-е гг. в СССР проводились эксперименты с электрификацией на напряжение 6 кВ, однако по ряду технических причин эта система не была принята.

Следует отметить, что также выпускаются двухсистемные электровозы, способные работать как на переменном, так и на постоянном токе (см. ВЛ61Д, ВЛ82 и ВЛ82М, ЭП10, ЭП20).

Линии электропередач постоянного тока[править]

В подавляющем большинстве случаев по линиям электропередач передаётся трёхфазный ток, однако существуют линии электропередач постоянного тока, например высоковольтная линия постоянного тока Волгоград-Донбасс, высоковольтная линия постоянного тока Экибастуз-Центр, материковая Южная Корея — остров Чеджудо и другие. Использование постоянного тока позволяет увеличить передаваемую электрическую мощность, передавать электроэнергию между энергосистемами, использующими переменный ток разной частоты, например, 50 и 60 герц, а также не синхронизировать соседние энергосистемы, как это сделано на границе Ленинградской области с Финляндией (см. вставка постоянного тока Выборг — Финляндия).

  • В. Е. Китаев, Л. С. Шляпинтох. Электротехника с основами промышленной электроники. — 3-е, переработанное и дополненное. — Москва: Высшая школа, 1973. — 358 с. — 200 000 экз.
  1. ↑ Вышесказанное относится к наиболее распространённому режиму прямого включения, когда прибор открыт (или же может быть открыт при подаче соответствующего напряжения на управляющий электрод), т.е. имеет малое сопротивление и пропускает электрический ток. Однако существует ряд приборов, требующих обратного включения (стабилитроны, варикапы, защитные диоды, подавляющие выбросы обратного напряжения), при котором анод подключается к отрицательному, а катод к положительному полюсу источника напряжения.

Постоянный ток, его характеристики. Условия необходимые для существования электрического тока — Студопедия

Студопедия Категории Авто Автоматизация Архитектура Астрономия Аудит Биология Бухгалтерия Военное дело Генетика География Геология Государство Дом Журналистика и СМИ Изобретательство Иностранные языки Информатика Искусство История Компьютеры Кулинария Культура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлы и Сварка Механика Музыка Население Образование Охрана безопасности жизни Охрана Труда Педагогика Политика Право Программирование Производство Промышленность Психология Радио Регилия Связь Социология Спорт Стандартизация Строительство Технологии Торговля Туризм Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Эконометрика Экономика Электроника Юриспунденкция Предметы Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений
электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и
прикладные исследования
в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ

Строительные, рабочие и проектные типы

Так же, как ситуации, в которых нам нужно регулировать напряжение в наших конструкциях, существуют сценарии, в которых нам нужно регулировать ток, который подается в определенную часть нашей цепи. В отличие от преобразования (перехода от одного уровня напряжения к другому), которое обычно является одной из основных причин регулирования напряжения, регулирование тока обычно заключается в поддержании постоянного тока, который подается, независимо от изменений сопротивления нагрузки или входного напряжения.Цепи (встроенные или нет), которые используются для обеспечения постоянного тока , называются (постоянными) регуляторами тока , и они очень часто используются в силовой электронике.

Хотя регуляторы тока использовались в нескольких приложениях на протяжении многих лет, возможно, до недавнего времени они не были одной из самых популярных тем в обсуждениях проектирования электроники. Текущие регуляторы теперь достигли своего рода повсеместного статуса благодаря их важным приложениям в светодиодном освещении среди других приложений.

В сегодняшней статье мы рассмотрим эти регуляторы тока и исследуем лежащие в их основе принципы работы, их конструкцию, типы и применение, среди прочего .

Принцип действия регулятора тока

Работа регулятора тока аналогична работе регулятора напряжения с основным отличием в параметре, который они регулируют, и величине, которую они изменяют для обеспечения своего выхода. В регуляторах напряжения ток изменяется для достижения необходимого уровня напряжения, в то время как регуляторы тока обычно включают изменения напряжения / сопротивления для достижения необходимого выходного тока.Таким образом, хотя это возможно, обычно трудно одновременно регулировать напряжение и ток в цепи.

Чтобы понять, как работают регуляторы тока, необходимо быстро взглянуть на закон Ома;

  В = ИК или I = В / П  

Это означает, что для поддержания постоянного тока на выходе эти два свойства (напряжение и сопротивление) должны поддерживаться постоянными в цепи или настраиваться таким образом, чтобы при изменении одного значения другого соответственно регулировалось для сохранения такой же выходной ток.Таким образом, регулирование тока включает в себя регулировку напряжения или сопротивления в цепи или обеспечение неизменности значений сопротивления и напряжения независимо от требований / воздействий подключенной нагрузки.

Рабочий регулятор тока

Чтобы правильно описать, как работает регулятор тока, рассмотрим приведенную ниже принципиальную схему.

Переменный резистор в приведенной выше схеме используется для обозначения действия регулятора тока.Предположим, что переменный резистор автоматизирован и может автоматически регулировать собственное сопротивление. Когда на схему подается питание, переменный резистор регулирует свое сопротивление, чтобы компенсировать изменения тока из-за изменения сопротивления нагрузки или напряжения питания. Что касается базового класса электричества, вы должны помнить, что при увеличении нагрузки, которая по сути является сопротивлением (+ емкость / индуктивность), происходит эффективное падение тока, и наоборот. Таким образом, когда нагрузка в цепи увеличивается (увеличение сопротивления), а не падение тока, переменный резистор уменьшает свое собственное сопротивление, чтобы компенсировать увеличенное сопротивление и обеспечить одинаковые токи.Таким же образом, когда сопротивление нагрузки уменьшается, переменное сопротивление увеличивает свое собственное сопротивление, чтобы компенсировать уменьшение, таким образом поддерживая значение выходного тока.

Другой подход к регулированию тока состоит в том, чтобы подключить достаточно высокий резистор параллельно нагрузке так, чтобы в соответствии с законами основного электричества ток протекал по пути с наименьшим сопротивлением, который в этом случае будет проходить через нагрузку с только «незначительное» количество тока, протекающего через резистор высокого номинала.

Эти изменения также влияют на напряжение, так как некоторые регуляторы тока поддерживают ток на выходе, изменяя напряжение. Таким образом, практически невозможно регулировать напряжение на том же выходе, на котором регулируется ток.

Конструкция регуляторов тока

Регуляторы тока

обычно реализуются с использованием стабилизаторов напряжения на базе микросхем, таких как MAX1818 и LM317, или с использованием пассивных и активных компонентов, таких как транзисторы и стабилитроны.

Проектирование регуляторов тока с использованием регуляторов напряжения

Для разработки регуляторов тока с использованием регулятора напряжения на основе IC метод обычно включает настройку регуляторов напряжения с постоянным сопротивлением нагрузки, и обычно используются линейные регуляторы напряжения, поскольку напряжение между выходом линейных регуляторов и их землей обычно составляет Таким образом, жестко регулируемый, фиксированный резистор может быть вставлен между выводами, так что фиксированный ток течет к нагрузке.Хороший пример дизайна, основанного на этом, был опубликован Budge Ing в одной из публикаций EDN в 2016 году.

Используемая схема использует линейный стабилизатор LDO MAX1818 для создания стабилизированного источника постоянного тока на стороне высокого напряжения. Источник питания (показанный на изображении выше) был разработан таким образом, что он питает RLOAD постоянным током, который равен I = 1,5 В / ROUT. Где 1,5 В - предустановленное выходное напряжение MAX1818 , но его можно изменить с помощью внешнего резистивного делителя.

Для обеспечения оптимальной производительности конструкции напряжение на входной клемме MAX1818 должно быть до 2,5 В, а не выше 5,5 В, поскольку это рабочий диапазон, указанный в техническом паспорте. Чтобы удовлетворить это условие, выберите значение ROUT, которое позволяет от 2,5 В до 5,5 В между IN и GND. Например, при нагрузке, скажем, 100 Ом при 5 В VCC, устройство правильно работает с ROUT выше 60 Ом, так как значение допускает максимальный программируемый ток 1,5 В / 60 Ом = 25 мА. Тогда напряжение на устройстве будет равно минимально допустимому: 5 В - (25 мА × 100 Ом) = 2.5В.

Другие линейные регуляторы, такие как LM317, также могут использоваться в аналогичном процессе проектирования, но одно из основных преимуществ , которые имеют микросхемы типа MAX1818 по сравнению с другими, заключается в том, что они включают тепловое отключение, которое может быть очень важным в текущем регламенте , поскольку температура микросхемы имеет тенденцию к нагреванию при подключении нагрузок с высокими требованиями к току.

Для стабилизатора тока на базе LM317 рассмотрите схему ниже;

LM317 сконструированы таким образом, что регулятор продолжает регулировать свое напряжение до тех пор, пока напряжение между его выходным контактом и его регулировочным контактом не достигнет 1.25 В и как таковой делитель обычно используется при реализации в ситуации регулятора напряжения. Но для нашего случая использования в качестве регулятора тока он на самом деле очень упрощает нам задачу, потому что, поскольку напряжение постоянно, все, что нам нужно сделать, чтобы сделать ток постоянным, - это просто вставить резистор последовательно между выводами Vout и ADJ. как показано на схеме выше. Таким образом, мы можем установить выходной ток на фиксированное значение, которое задается;

  I = 1,25 / R 
 

Значение R является определяющим фактором значения выходного тока.

Чтобы создать регулятор переменного тока, нам нужно только добавить переменный резистор в схему вместе с другим резистором, чтобы создать делитель на регулируемом выводе, как показано на изображении ниже.

Работа схемы такая же, как и в предыдущей, с той разницей, что ток можно регулировать в цепи, поворачивая ручку потенциометра для изменения сопротивления. Напряжение на R составляет;

  В = (1 + R1 / R2) x 1.25  

Это означает, что ток через R равен;

  I  R  = (1,25 / R) x (1+ R1 / R2). 
 

Это дает цепи диапазон тока I = 1,25 / R и (1,25 / R) x (1 + R1 / R2)

Зависит от установленного тока; убедитесь, что номинальная мощность резистора R может выдерживать ток, протекающий через него.

Преимущества и недостатки использования LDO в качестве регулятора тока

Ниже приведены некоторые преимущества для выбора подхода линейного регулятора напряжения.

    ИС регулятора
  1. имеют защиту от перегрева, которая может пригодиться при подключении нагрузок с повышенными требованиями к току.
  2. ИС регулятора
  3. имеют больший допуск для больших входных напряжений и в значительной степени поддерживают высокое рассеивание мощности.
  4. Подход ИС регулятора предполагает использование меньшего количества компонентов с добавлением только нескольких резисторов в большинстве случаев, за исключением случаев, когда требуются более высокие токи и подключены силовые транзисторы.Это означает, что вы можете использовать одну и ту же ИС для регулирования напряжения и тока.
  5. Уменьшение количества компонентов может означать снижение стоимости внедрения и времени разработки.

Недостатки:

С другой стороны, конфигурации, описанные в рамках подхода ИС регулятора, позволяют пропускать ток покоя от регулятора к нагрузке в дополнение к регулируемому выходному напряжению. Это приводит к ошибке, которая может быть недопустимой в некоторых приложениях.Однако это можно уменьшить, выбрав регулятор с очень низким током покоя.

Еще одним недостатком подхода ИС к регулятору является отсутствие гибкости в конструкции.

Помимо использования микросхем регуляторов напряжения, регуляторы тока также могут быть спроектированы с использованием желейных деталей, включая транзисторы, операционные усилители и стабилитроны с необходимыми резисторами. Стабилитрон используется в схеме, вероятно, просто, как будто вы помните, что стабилитрон используется для регулирования напряжения.Конструкция регулятора тока с использованием этих частей является наиболее гибкой, поскольку их обычно легко интегрировать в существующие схемы.

Регулятор тока на транзисторах

В этом разделе мы рассмотрим два дизайна. В первом будут использованы только транзисторы, а во втором - операционный усилитель и силовой транзистор .

Для модели с транзисторами рассмотрим схему ниже.

Регулятор тока, описанный на схеме выше, является одной из простейших конструкций регулятора тока. Это регулятор тока низкой стороны ; Подключал после нагрузки до земли. Он состоит из трех основных компонентов; управляющий транзистор (2N5551), силовой транзистор (TIP41) и шунтирующий резистор (R). Шунт, который по сути представляет собой резистор малой мощности, используется для измерения тока, протекающего через нагрузку. При включении цепи на шунте отмечается падение напряжения.Чем выше значение сопротивления нагрузки RL, тем больше падение напряжения на шунте. Падение напряжения на шунте действует как триггер для управляющего транзистора, так что чем выше падение напряжения на шунте, тем больше транзистор проводит и регулирует напряжение смещения, приложенное к базе силового транзистора, для увеличения или уменьшения проводимости с помощью резистор R1, действующий как резистор смещения.

Как и в других схемах, переменный резистор может быть добавлен параллельно шунтирующему резистору для изменения уровня тока путем изменения величины напряжения, приложенного к базе управляющего транзистора.

Регулятор тока с операционным усилителем

Для второго варианта проектирования рассмотрим схему ниже;

Эта схема основана на операционном усилителе , и, как и в примере с транзистором, также использует шунтирующий резистор для измерения тока. Падение напряжения на шунте подается в операционный усилитель, который затем сравнивает его с опорным напряжением, установленным стабилитроном ZD1.Операционный усилитель компенсирует любые несоответствия (высокое или низкое) двух входных напряжений, регулируя свое выходное напряжение. Выходное напряжение операционного усилителя подключается к мощному полевому транзистору, и проводимость зависит от приложенного напряжения.

Основное различие между этой конструкцией и первым из них является источник опорного напряжения осуществляется диодом Зенера. Обе эти конструкции являются линейными, и при высоких нагрузках будет выделяться большое количество тепла, поэтому к ним должны быть присоединены радиаторы для отвода тепла.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом этого подхода к проектированию является гибкость, которую он предоставляет проектировщику. Детали могут быть выбраны, а конструкция сконфигурирована по вкусу без каких-либо ограничений, связанных с внутренней схемой, которая характерна для подхода, основанного на регуляторе IC.

С другой стороны, этот подход имеет тенденцию быть более утомительным, трудоемким, требует большего количества деталей, громоздких, подверженных сбоям и более дорогих по сравнению с подходом на основе регуляторов.

Применение регуляторов тока

Регуляторы постоянного тока находят применение во всех видах устройств, от цепей питания до цепей зарядки аккумуляторов, драйверов светодиодов и других приложений, где необходимо регулировать постоянный ток независимо от приложенной нагрузки.

Вот и все! Надеюсь, вы узнали одну или две вещи.

До следующего раза!

Как рассчитать константу пружины с использованием закона Гука

  1. Образование
  2. Наука
  3. Физика
  4. Как рассчитать постоянную пружины с помощью закона Гука

Стивен Хольцнер

Любой физик знает, что если объект силы к пружине, то пружина прикладывает к объекту равную и противоположную силу.Закон Гука дает силу, которую пружина оказывает на прикрепленный к ней объект, следующим уравнением:

F = - kx

знак минус показывает, что эта сила направлена ​​в противоположном направлении силы, растягивающей или сжимающей пружину. Переменные уравнения следующие: F, что представляет силу, k, , которая называется константой пружины и измеряет, насколько жесткой и прочной является пружина, и x - это расстояние, на которое пружина растягивается или сжимается от положения равновесия. или положение покоя.

Сила, создаваемая пружиной, называется возвращающей силой ; он всегда действует, чтобы восстановить пружину к равновесию. В законе Гука отрицательный знак силы пружины означает, что сила, прилагаемая пружиной, противодействует ее перемещению.

Пружины и направление силы

Направление усилия пружины.

На предыдущем рисунке показан шар, прикрепленный к пружине. Вы можете видеть, что если пружина не растягивается или не сжимается, она не оказывает силы на шар.Однако если вы толкнете пружину, она оттолкнется, а если вы потянете пружину, она оттянется.

Закон Гука действует до тех пор, пока эластичный материал, с которым вы имеете дело, остается эластичным, то есть остается в пределах своего предела упругости . Если вы потянете пружину слишком далеко, она потеряет способность к растяжению. Пока пружина остается в пределах своего предела упругости, можно сказать, что F = - kx . Когда пружина остается в пределах своего предела упругости и подчиняется закону Гука, она называется идеальной пружиной .

Как найти жесткость пружины (пример задачи)

Предположим, что к вам в дверь стучится группа дизайнеров автомобилей и спрашивает, можете ли вы помочь в разработке системы подвески. «Конечно», - скажете вы. Они сообщают, что машина будет иметь массу 1000 килограммов, и у вас есть четыре амортизатора, каждый длиной 0,5 метра, с которыми можно работать. Насколько сильными должны быть пружины? Если предположить, что в этих амортизаторах используются пружины, каждая из них должна выдерживать массу не менее 250 килограммов, которая весит следующее:

F = мг = (250 кг) (9.8 м / с 2 ) = 2450 Н

, где F, равно силе, м, , равно массе объекта, и г, , равно ускорению свободного падения, 9,8 метра в секунду 2 . Пружина амортизатора, как минимум, должна дать вам силу в 2450 ньютонов при максимальном сжатии 0,5 метра. Что это значит, что должна быть жесткость пружины? Чтобы вычислить , как вычислить жесткость пружины , мы должны помнить, что говорит закон Гука:

F = - kx

Теперь нам нужно переработать уравнение так, чтобы мы вычисляли недостающий показатель, который является жесткостью пружины, или k .Если посмотреть только на величины и, следовательно, опустить отрицательный знак, получится

.

Пора вводить цифры:

Пружины, используемые в амортизаторах, должны иметь жесткость пружины не менее 4900 ньютонов на метр. Дизайнеры автомобилей в восторге выбегают, но вы кричите им вслед: «Не забывайте, вам нужно как минимум вдвое увеличить этот показатель, если вы действительно хотите, чтобы ваш автомобиль выдерживал выбоины».

Об авторе книги

Стивен Хольцнер, доктор философии, работал редактором журнала PC Magazine и работал на факультете Массачусетского технологического института и Корнельского университета.Он написал Physics II For Dummies , Physics Essentials for Dummies и Quantum Physics For Dummies .

Facts - Climate Change: Vital Signs of the Planet

Упрощенная анимация парникового эффекта. Предоставлено: NASA / JPL-Caltech (Загрузите версию с высоким разрешением здесь.)

›на испанском языке

Ученые связывают тенденцию к глобальному потеплению, наблюдаемую с середины 20-го, -го, -го века, с распространением человеком "парникового эффекта" 1 - потепления, которое возникает, когда атмосфера улавливает тепло, излучаемое с Земли в космос.

Определенные газы в атмосфере блокируют выход тепла. Долгоживущие газы, которые полупостоянно остаются в атмосфере и не реагируют физически или химически на изменения температуры, описываются как «вызывающие» изменение климата. Газы, такие как водяной пар, которые физически или химически реагируют на изменения температуры, рассматриваются как «обратная связь».

Газы, способствующие парниковому эффекту, включают:

  • Водяной пар. Самый распространенный парниковый газ, но, что немаловажно, он действует как обратная связь с климатом.Водяной пар увеличивается по мере того, как атмосфера Земли нагревается, но вместе с тем увеличивается вероятность появления облаков и осадков, что делает их одними из наиболее важных механизмов обратной связи с парниковым эффектом.
  • Двуокись углерода (CO 2 ). Незначительный, но очень важный компонент атмосферы, углекислый газ выделяется в результате естественных процессов, таких как дыхание и извержения вулканов, а также в результате деятельности человека, такой как вырубка лесов, изменение землепользования и сжигание ископаемого топлива.С начала промышленной революции люди увеличили концентрацию CO 2 в атмосфере на 47%. Это важнейшее долгоживущее «форсирование» изменения климата.
  • Метан. Углеводородный газ, производимый как из природных источников, так и в результате деятельности человека, включая разложение отходов на свалках, в сельском хозяйстве и особенно при выращивании риса, а также в результате переваривания жвачных животных и использования навоза, связанного с домашним скотом. Если говорить о молекуле за молекулой, метан является гораздо более активным парниковым газом, чем углекислый газ, но также и тем, которого в атмосфере гораздо меньше.
  • Закись азота. Мощный парниковый газ, образующийся при обработке почвы, особенно при использовании коммерческих и органических удобрений, сжигании ископаемого топлива, производстве азотной кислоты и сжигании биомассы.
  • Хлорфторуглероды (ХФУ). Синтетические соединения полностью промышленного происхождения используются в ряде приложений, но в настоящее время в значительной степени регулируются в производстве и выбросе в атмосферу международным соглашением из-за их способности вносить вклад в разрушение озонового слоя.Они также являются парниковыми газами.
Недостаточно парникового эффекта: У планеты Марс очень тонкая атмосфера, почти полностью состоящая из двуокиси углерода. Из-за низкого атмосферного давления и почти полного отсутствия метана или водяного пара для усиления слабого парникового эффекта Марс имеет в значительной степени замороженную поверхность, на которой нет никаких признаков жизни. Слишком сильный парниковый эффект: Атмосфера Венеры, как и Марса, почти полностью состоит из углекислого газа. Но на Венере в атмосфере примерно в 154 000 раз больше углекислого газа, чем на Земле (и примерно в 19 000 раз больше, чем на Марсе), что создает безудержный парниковый эффект и температуру поверхности, достаточную для плавления свинца.

На Земле деятельность человека меняет естественную теплицу. За последнее столетие сжигание ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть, увеличило концентрацию двуокиси углерода в атмосфере (CO 2 ). Это происходит потому, что в процессе сжигания угля или масла углерод соединяется с кислородом воздуха, образуя CO 2 . В меньшей степени расчистка земель для сельского хозяйства, промышленности и другой деятельности человека увеличила концентрацию парниковых газов.

Последствия изменения естественного парникового эффекта в атмосфере трудно предсказать, но некоторые эффекты кажутся вероятными:

  • В среднем на Земле станет теплее.Некоторые регионы могут приветствовать более высокие температуры, а другие - нет.
  • Более теплые условия, вероятно, приведут к большему испарению и выпадению осадков в целом, но отдельные регионы будут отличаться, некоторые из них станут более влажными, а другие более сухими.
  • Более сильный парниковый эффект нагреет океан и частично растает ледники и ледяные щиты, повышая уровень моря. Вода в океане также расширится, если нагреется, что будет способствовать дальнейшему повышению уровня моря.
  • За пределами теплицы повышенные уровни содержания двуокиси углерода в атмосфере (CO 2 ) могут иметь как положительные, так и отрицательные последствия для урожайности сельскохозяйственных культур.Некоторые лабораторные эксперименты показывают, что повышенные уровни CO 2 могут увеличить рост растений. Однако другие факторы, такие как изменение температуры, озона, воды и ограничений по питательным веществам, могут более чем противодействовать любому потенциальному увеличению урожайности. При превышении оптимальных температурных диапазонов для некоторых культур ранее возможный прирост урожайности может быть снижен или полностью обращен вспять.

    Экстремальные климатические явления, такие как засухи, наводнения и экстремальные температуры, могут привести к потере урожая и поставить под угрозу средства к существованию сельскохозяйственных производителей и продовольственную безопасность населения во всем мире.В зависимости от сельскохозяйственных культур и экосистемы, сорняки, вредители и грибы могут также процветать при более высоких температурах, более влажном климате и повышенных уровнях CO 2 , а изменение климата, вероятно, приведет к увеличению количества сорняков и вредителей.

    Наконец, хотя повышение CO 2 может стимулировать рост растений, исследования показали, что он также может снизить питательную ценность большинства пищевых культур за счет снижения концентрации белка и основных минералов в большинстве видов растений. Изменение климата может вызвать появление новых видов вредителей и болезней, влияющих на растения, животных и людей и создавая новые риски для продовольственной безопасности, безопасности пищевых продуктов и здоровья человека. 2

Роль человеческой деятельности

В своем Пятом оценочном отчете Межправительственная группа экспертов по изменению климата, группа из 1300 независимых научных экспертов из стран всего мира под эгидой Организации Объединенных Наций, пришла к выводу, что с вероятностью более 95 процентов деятельность человека за последние 50 годы согрели нашу планету.

Промышленная деятельность, от которой зависит наша современная цивилизация, повысила уровень углекислого газа в атмосфере с 280 частей на миллион до 414 частей на миллион за последние 150 лет.Группа также пришла к выводу, что вероятность того, что произведенные человеком парниковые газы, такие как углекислый газ, метан и закись азота, превышает 95 процентов, вызвала большую часть наблюдаемого повышения температуры Земли за последние 50 лет.

Полный отчет группы «Резюме для политиков» доступен по адресу https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_summary-for-policymakers.pdf .

Солнечное излучение

На приведенном выше графике сравниваются глобальные изменения температуры поверхности (красная линия) и энергия Солнца, которую Земля получает (желтая линия) в ваттах (единицах энергии) на квадратный метр с 1880 года.Более светлые / более тонкие линии показывают годовые уровни, а более жирные / более толстые линии показывают средние тенденции за 11 лет. Средние значения за одиннадцать лет используются для уменьшения годового естественного шума в данных, делая основные тенденции более очевидными.

Количество солнечной энергии, которую получает Земля, соответствует естественному 11-летнему циклу Солнца, состоящему из небольших подъемов и падений, без какого-либо чистого увеличения с 1950-х годов. За тот же период глобальная температура заметно выросла. Поэтому крайне маловероятно, что Солнце вызвало наблюдаемую тенденцию к потеплению глобальной температуры за последние полвека.Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения - Калтех.

Разумно предположить, что изменения в выработке энергии Солнцем вызовут изменение климата, поскольку Солнце является основным источником энергии, который управляет нашей климатической системой.

Действительно, исследования показывают, что изменчивость солнечной активности сыграла роль в прошлых изменениях климата. Например, считается, что снижение солнечной активности в сочетании с увеличением вулканической активности способствовало возникновению Малого ледникового периода примерно между 1650 и 1850 годами, когда Гренландия остыла с 1410 до 1720-х годов, и в Альпах поднялись ледники.

Но несколько линий доказательств показывают, что нынешнее глобальное потепление нельзя объяснить изменениями энергии Солнца:

  • С 1750 года среднее количество энергии, исходящей от Солнца, либо оставалось постоянным, либо немного увеличивалось.
  • Если бы потепление было вызвано более активным Солнцем, то ученые ожидали бы увидеть более высокие температуры во всех слоях атмосферы. Вместо этого они наблюдали похолодание в верхних слоях атмосферы и потепление на поверхности и в нижних частях атмосферы.Это потому, что парниковые газы удерживают тепло в нижних слоях атмосферы.
  • Климатические модели, которые включают изменения солнечного излучения, не могут воспроизвести наблюдаемую тенденцию температуры за последнее столетие или более без учета роста парниковых газов.

Что такое оборотные активы? - Определение | Пример списка

Что такое оборотные активы?

Определение: Оборотный актив, также называемый текущим счетом, представляет собой денежные средства или ресурс, которые, как ожидается, будут преобразованы в денежные средства в течение одного года.

Эти ресурсы часто называют ликвидными активами, потому что они легко конвертируются в наличные за короткий период времени. Возьмем, к примеру, инвентарь. Запасы можно легко продать за наличные в ближайшие 12 месяцев. Сравните это с оборудованием, которое намного сложнее продать. Кроме того, ожидается, что товарные запасы будут продаваться розничным торговцам в ходе обычной деятельности. А вот оборудования - нет.

Эта концепция чрезвычайно важна для менеджмента в повседневной деятельности предприятия.Когда наступает срок погашения ежемесячных счетов и ссуд, руководство должно конвертировать достаточно текущих ресурсов в наличные для оплаты своих обязательств.

Однако

Management - не единственный, кто заинтересован в этой категории активов. Инвесторы и кредиторы используют несколько различных коэффициентов ликвидности для анализа ликвидности компании перед тем, как инвестировать в нее или предоставить ей ссуду. Инвесторы хотят знать, что их инвестиции будут продолжать расти, и компания сможет выплатить прибыль в будущем. Кредиторы же просто хотят знать, что их основная сумма будет возвращена с процентами.

Давайте взглянем на несколько примеров оборотных активов.


Что входит в оборотные активы?

Пример списка текущих типов и классов активов

В эту категорию можно включить множество различных активов, но я остановлюсь только на наиболее распространенных.

Наличные - Наличные - это все монеты и валюта, которыми владеет компания. Сюда входят все деньги на банковском счете компании, кассовые аппараты, кассовый ящик и любой другой депозитарий.Это может быть национальная или иностранная валюта, но не включены инвестиции.

Денежные эквиваленты - Денежные эквиваленты - это инвестиции, которые так тесно связаны с наличными деньгами и так легко конвертируются в наличные, что они также могут быть валютой. Примером эквивалента является казначейский законопроект США. Казначейские векселя можно обменять на наличные в любой момент без риска потери их стоимости.

Дебиторская задолженность - Дебиторская задолженность - это, по сути, краткосрочная ссуда клиентам и поставщикам, которые покупают товары за счет.Как правило, покупатели могут приобрести товары и оплатить их в течение 30–90 дней. Дебиторская задолженность отслеживает эти ссуды.

Запасы - Запасы - это товары, которые компания покупает или производит для продажи клиентам с целью получения прибыли. Это может быть что угодно, от карандашей до машин и домов. Это зависит от бизнеса. Например, автосалон занимается перепродажей автомобилей. Таким образом, их автомобили считаются инвентарём, даже если у них в офисах много карандашей.

Предоплаченные расходы - Предоплаченные расходы - это именно то, на что они похожи - расходы, которые были оплачены до того, как они были израсходованы. Страхование - хороший тому пример. Шестимесячный страховой полис обычно оплачивается авансом, даже если страховой полис не используется в течение следующих шести месяцев. Хотя эти активы фактически не будут конвертированы в наличные, они будут израсходованы в текущем периоде.

Инвестиции - Вложения, которые носят краткосрочный характер и предполагается продать в текущем периоде, также включены в эту категорию.Как правило, это вложения в акции, называемые ценными бумагами, имеющимися в наличии для продажи.

Облигации к получению - Облигации со сроком погашения в течение года или текущего периода часто группируются в разделе текущих активов баланса.

Причитается от должностных лиц - Часто должностные лица или владельцы ссужают деньги компании на краткосрочной основе. Эти ссуды на 90–180 дней обычно считаются текущими.


Как рассчитывается общая сумма оборотных активов?

Формула общих оборотных активов рассчитывается путем сложения следующих видов активов:

  • Наличные
  • Денежные эквиваленты
  • Дебиторская задолженность
  • Опись
  • Предоплата
  • Инвестиции
  • Текущая часть векселей к получению
  • Текущая часть, причитающаяся из служебных записок

Как оборотные активы отражаются в финансовой отчетности

Балансовый отчет - это финансовый отчет, который представляет план счетов в порядке бухгалтерского уравнения: активы, обязательства и капитал.Текущие активы всегда первыми перечисляются в разделе активов. Они также всегда представлены в порядке ликвидности, начиная с наличных денег.

Возвращаясь к нашему списку оборотных активов, мы бы представили их в следующем порядке: денежные средства, дебиторская задолженность, запасы, предоплаченные расходы, краткосрочные инвестиции, задолженность аффилированных лиц.

Эти активы первоначально учитываются по справедливой рыночной стоимости или первоначальной стоимости. Например, денежные средства и дебиторская задолженность учитываются по их денежной стоимости.С другой стороны, запасы учитываются по стоимости.

Важно, чтобы каждый из этих счетов подвергался оценке и корректировке с течением времени с помощью оценочных счетов. Например, дебиторская задолженность со временем может обесцениться, если покупатели и поставщики не хотят или не могут производить свои платежи. Таким образом, счет дебиторской задолженности необходимо скорректировать, чтобы отразить сумму дебиторской задолженности, которую руководство ожидает преобразовать в денежные средства в текущем периоде.

Эта концепция также верна для запасов и инвестиций.Завышение оборотных активов может ввести в заблуждение инвесторов и кредиторов, которые полагаются на эту информацию при принятии решений относительно компании.


Оборотные активы и показатели ликвидности

И инвесторы, и кредиторы смотрят на текущие активы компании, чтобы оценить стоимость и риски, связанные с ведением бизнеса с компанией. Обычно они используют коэффициенты ликвидности для сравнения активов с пассивами и другими обязательствами компании. Некоторые общие коэффициенты - это коэффициент текущей ликвидности, коэффициент наличности и коэффициент кислотного тестирования.

Важно отметить, что определение текущих активов несколько вводит в заблуждение инвесторов и кредиторов, поскольку не все эти активы всегда являются ликвидными. Например, старый, устаревший инвентарь, который нельзя продать, не такой ликвидный. Никто этого не хочет.

То же самое и с дебиторской задолженностью. Если клиенты и поставщики не платят свои долги, AR не так уж и ликвидна. Это еще одна причина, по которой руководство всегда должно оценивать текущие счета на предмет стоимости в конце каждого периода.


Текущие и долгосрочные

Разница между оборотными и внеоборотными активами довольно проста. Оборотные активы - это ресурсы, которые предполагается использовать в текущем отчетном периоде или в следующие 12 месяцев. С другой стороны, внеоборотные активы - это ресурсы, которые, как ожидается, будут иметь будущую стоимость или полезность за пределами текущего отчетного периода. Некоторые примеры внеоборотных активов включают основные средства.


Вот список текущих активов с немного дополнительной информацией о том, как GAAP обрабатывает каждую учетную запись.

Текущий источник - Повторная публикация в Википедии // WIKI 2

Рисунок 1. Идеальный источник тока I , управляющий резистором R и создающий напряжение В

Источник тока - это электронная схема, которая подает или поглощает электрический ток, который не зависит от напряжения на ней.

Источником тока является двойной источник напряжения. Термин , сток , иногда используется для источников, питаемых от источника отрицательного напряжения.На рисунке 1 показано схематическое изображение идеального источника тока, управляющего резистивной нагрузкой. Есть два типа. Независимый источник тока (или сток) выдает постоянный ток. Зависимый источник тока подает ток, который пропорционален некоторому другому напряжению или току в цепи.

Энциклопедия YouTube

  • 1/5

    Просмотры:

    83 663

    25 692

    23 286

    57 196

    2 196

  • Идеальные источники | Анализ схем | Электротехника | Хан Академия

  • Электротехника: Глава 3: Анализ цепей (13 из 37) Анализ сетки с источниками напряжения и тока

  • Независимые и зависимые (контролируемые) источники

  • Источники напряжения и тока

  • 1.Источник постоянного тока на 25 А

Содержание

Фон

Идеальный источник тока генерирует ток, который не зависит от изменений напряжения на нем. Идеальный источник тока - это математическая модель, к которой реальные устройства могут подойти очень близко. Если ток через идеальный источник тока может быть задан независимо от любой другой переменной в цепи, он называется независимым источником тока . И наоборот, если ток через идеальный источник тока определяется каким-либо другим напряжением или током в цепи, он называется зависимым или управляемым источником тока .Символы этих источников показаны на рисунке 2.

Внутреннее сопротивление идеального источника тока бесконечно. Независимый источник тока с нулевым током идентичен идеальной разомкнутой цепи. Напряжение на идеальном источнике тока полностью определяется схемой, к которой он подключен. При подключении к короткому замыканию возникает нулевое напряжение и, следовательно, выдается нулевая мощность. При подключении к сопротивлению нагрузки напряжение на источнике приближается к бесконечности, а сопротивление нагрузки приближается к бесконечности (разомкнутая цепь).

Нет идеального физического источника тока. Например, никакой физический источник тока не может работать при подаче на разомкнутую цепь. Есть две характеристики, которые определяют источник тока в реальной жизни. Один из них - его внутреннее сопротивление, а другой - его напряжение согласования. Напряжение согласования - это максимальное напряжение, которое источник тока может подавать на нагрузку. В заданном диапазоне нагрузок некоторые типы реальных источников тока могут иметь почти бесконечное внутреннее сопротивление.Однако, когда источник тока достигает допустимого напряжения, он внезапно перестает быть источником тока.

При анализе цепей источник тока с конечным внутренним сопротивлением моделируется путем помещения значения этого сопротивления на идеальный источник тока (эквивалентная схема Нортона). Однако эта модель полезна только тогда, когда источник тока работает в пределах допустимого напряжения.

Реализации

Пассивный источник тока

Простейший неидеальный источник тока состоит из источника напряжения, включенного последовательно с резистором.Величина тока, доступного от такого источника, определяется отношением напряжения на источнике напряжения к сопротивлению резистора (закон Ома; I = В / R ). Это значение тока будет подаваться только на нагрузку с нулевым падением напряжения на ее выводах (короткое замыкание, незаряженный конденсатор, заряженная катушка индуктивности, виртуальная цепь заземления и т. Д.). Ток, подаваемый на нагрузку с ненулевым напряжением (падение ) на его выводах (линейный или нелинейный резистор с конечным сопротивлением, заряженный конденсатор, незаряженная катушка индуктивности, источник напряжения и т. д.)) всегда будет по-другому. Он определяется отношением падения напряжения на резисторе (разницы между напряжением возбуждения и напряжением на нагрузке) к его сопротивлению.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *