permiteți-mi să încep prin a spune că această postare a fost inspirată de un demo minunat de fizică pe care l-am văzut la secțiunea Carolina de Nord a Asociației Americane a profesorilor de Fizică. Versiunea demo-ului (pe care o voi arăta mai jos) a fost creată de profesorul de fizică de liceu Jeff Regester. De fapt, puteți vedea pagina sa pe adaptoarele de alimentare AC aici (inclusiv această demonstrație).
AC vs. DC
nu puteți trăi fără încărcătorul dvs. de telefon inteligent. Înțeleg asta. Cu toate acestea, încărcătorul are nevoie de o sursă de curent continuu., DC înseamnă curent continuu (asta înseamnă că nu poți spune „curent continuu” – ar fi ca și cum ai spune curent continuu). Acesta este tipul de curent pe care îl obțineți atunci când conectați o baterie la bec. Aceasta înseamnă că curentul se mișcă într-o direcție în circuit și sperăm că curentul este în mare parte constant. Multe dispozitive din casa ta au nevoie de DC.
atunci Când vă conectați lucruri în priză în casa ta, nu ai DC., Prizele de uz casnic sunt curent alternativ. Acest curent are o frecvență de 60 Hz și ar arăta ceva de genul acesta (dacă ați grafic curentul în funcție de timp).
Acest curent alternativ ar lucra bine cu ceva ca un bec incandescent, dar nu atât de bine pentru bateria telefonului inteligent.
dar de ce folosim AC în loc de DC? Există două motive., În primul rând, dacă aveți un curent alternativ, puteți schimba cu ușurință tensiunea utilizând un transformator (în esență, doar două bobine de sârmă cu un număr diferit de rotații). În al doilea rând, cu AC puteți utiliza tensiune foarte mare pentru transmisia liniei electrice. Tensiunile mari înseamnă curenți mici în liniile electrice. Se pare că pierzi multă energie atunci când ai curenți mari în transmisie. Deci, AC permite utilizarea pentru a distribui mai ușor energia electrică pe distanțe mari.,
pod redresor
dacă a existat doar o modalitate de a lua o sursă de curent alternativ și produce DC. Ei bine, desigur, există – redresorul podului. Acesta este de fapt un circuit destul de simplu, dar depinde de un element cheie – dioda. Dioda este un dispozitiv de stare solidă, care, în esență, face doar un singur lucru. Când curentul se mișcă într-un fel prin diodă, este ca și cum dioda nu este nici măcar acolo. Când curentul se mișcă invers prin diodă, are o rezistență aproape infinită., Efectul este că curentul poate merge doar într-o singură cale printr-o diodă. Este ca o supapă cu sens unic pe o conductă de apă, cu excepția curentului.
dacă am o sursă de curent alternativ, o pot face mai mult ca DC cu acest circuit.
atunci Când sursa de curent ALTERNATIV a curentului de comutare direcții, calea prin diode modificări. Rezultatul acestui redresor de pod este de a face firele de ieșire întotdeauna pozitive pe o parte și negative pe cealaltă., Dacă ați putea măsura acest curent care iese din redresorul podului, ar arăta astfel.
totusi, Asta nu DC, dar e mai bine.
acum să trecem la demo. Jeff Regester a făcut un redresor de pod cu o mică schimbare. În loc de diode, a folosit diode-diode emițătoare de lumină (LED). Da, un LED este o diodă. Rezultatul utilizării LED-urilor pentru diode este că puteți vedea care fire din circuit au curent care trece prin ele., Desigur, dacă utilizați acest lucru cu un semnal de 60 hz, este destul de greu de văzut. În acest exemplu video, sursa este de doar 3 hz.
ți-am spus că a fost minunat. Dar stai! Mai e ceva. Puteți obține o ieșire DC și mai bună dacă utilizați un condensator. Ideea de bază este că condensatorul este în paralel cu ieșirea. În cazul în care curentul de la redresor la fel de mare, se va încărca acest condensator., Când tensiunea de ieșire devine mai mică decât tensiunea condensatorului, condensatorul se descarcă menținând curentul ridicat. Într-un sens, „netezește” curentul.
În acest demo, puteți vedea ce se întâmplă la ieșirea din redresor atunci când adăugați un condensator.
Cum am spus, acest lucru este destul de rece. Se face un demo mare. Există doar o mică problemă., Ați putea construi cu ușurință (și ieftin) același demo. Singurul lucru care nu este ieftin este generatorul de funcții de care ar trebui să obțineți sursa de curent alternativ până la ceva de genul 3 hz. Jeff sugerează că ai putea înlocui generatorul de funcții cu doar o sursă manuală de curent alternativ prin comutarea cablurilor pe o baterie înainte și înapoi.unii oameni numesc aceste AC la DC convertoare „negii de perete”, deoarece acestea sunt conectate peste tot. Ce se întâmplă dacă luați unul dintre aceste lucruri în afară? Doar ca să știi, aceste lucruri nu sunt întotdeauna atât de ușor de a trage în afară., A trebuit să folosesc un ferăstrău pentru a deschide unul. Iată cum arată în interior.
este chiar acolo. Patru diode și un condensator. Nu devine mai simplu decât atât – dar poate deveni mai complicat. Convertoarele mai noi și mai mici de la AC la DC folosesc adesea alte metode pentru a produce un curent continuu. Cu toate acestea, cu aceste convertoare de stil mai vechi, s-ar putea să vedeți o problemă. Sursa de curent alternativ este conectată direct la o bobină., Această bobină induce apoi un curent într-o altă bobină pentru a schimba tensiunea de ieșire. Dar ce se întâmplă când deconectați dispozitivul DC de la convertor? Bobina de curent alternativ este încă conectată la priza de curent alternativ. Aceste lucruri atrag încă un curent (dar nu la fel de mult). Unii oameni se referă la aceste convertoare ca vampiri de energie electrică, deoarece acestea deșeuri de energie.totuși, redresorul bridge este destul de simplu de înțeles, iar versiunea LED face o demonstrație excelentă.