Likestrøm

De likestrøm (CD) er strømmen av partikler lastet i samme retning, normalt inne i en driver eller andre måter. Disse ladede partiklene kan være elektroner, i tilfelle av et materiale som kobber, eller ioner av mangfoldig natur.

Dette er den typen strøm som genereres når et batteri eller batteri er koblet til en pære for å slå den på, som vist i følgende bilde:

Figur 1.- Enkel likestrømskrets. Kilde: f. Zapata.

Det hender at metallatomer som kobber, sølv og andre har minst ett elektron som beveger seg lett innenfor materialet. Under normale forhold er denne bevegelsen tilfeldig, men så snart en potensiell forskjell mellom førerendene er etablert, kan elektroner flyttes i samme retning, og dermed skape en direkte elektrisk strøm.

Siden metaller har disse gratis elektronene, er de gode strømledere, men alle materialer kan lede elektrisk strøm i større eller mindre grad.

Å være strømmen og en strøm av belastninger i tid, matematisk er det definert som mengden elektrisk ladning ΔQ, som sirkulerer gjennom tverrsnittet av en driver i løpet av et tidsintervall ΔT:

I = Δq/Δt

Enheten for elektrisk strøm i det internasjonale systemet hvis det er amperium, forkortet og tilsvarer Coulomb/Second (C/S).

Hvordan genereres likestrøm?

Likestrømmen trenger en lukket krets for å strømme og kan genereres på flere måter. En av de vanligste er gjennom batterier (batterier), brenselceller og akkumulatorer, som har to faste terminaler og motsatte tegn.

Inne i batteriene produseres kjemiske reaksjoner som skiller de elektriske belastningene og etablerer den nødvendige potensielle forskjellen for at strømmen skal oppstå.

Kan tjene deg: de 31 typene kraft i fysikk og deres egenskaper

Separerte belastningene, elektronene forlater den negative terminalen, der de har større potensial og tiltrekkes av den positive terminalen med mindre potensial, og beveger seg gjennom kretsen i samme retning.

Over tid avtar kjemiske reaksjoner og batteriet slites ut. Til tross for at strømmen den produserer, til og med å være redusert intensitet, forblir den likestrøm.

Vekslingsstrømkonvertering til likestrøm

Figur 2. Rettstrømskjema og alternativ strøm

En annen metode for å oppnå likestrøm er ved konvertering av vekselstrøm. Strømmen som når hjem er alternativ, derfor endres retningen syklisk, men kan bli likestrøm med visse kretselementer som dioder, kondensatorer og transformatorer.

Disse elementene er ansvarlige for å holde strømmen strømme i en retning. Høres litt komplisert ut, men de nødvendige kretsløp, kjent som likeretterkretser, er ikke vanskelige å implementere. Den omvendte prosessen, det vil si å endre likestrøm til vekselstrøm er litt mer komplisert, selv om den også kan gjøres.

Veksleringsstrømmen er å foretrekke for massebruk fordi den lettere blir transportert og distribuert, og med mindre tap, fra generasjonsstasjonene. Av denne grunn, hvis en enhet er designet for å fungere med likestrøm, er den alltid utstyrt med en enhet eller lader du kan formidle.

Rettsstrømkretser

En likestrømskrets inkluderer en serie elementer som motstander, kondensatorer og andre, forbundet med å kjøre ledninger og matet en direkte spenningskilde.

Det er spesifikke symboler for hvert av disse elementene, for eksempel direkte spenningskilder, som leverer likestrøm er symbolisert av to parallelle linjer med forskjellig lengde eller en sirkel med symbolet på likhet inne.

Kan tjene deg: bølgende bevegelse: egenskaper, bølger typer, eksempler

I følgende bilde V er spenningen og jeg er strømmen. Merk at strømmen er trukket av den positive polen til batteriet, selv om det er kjent at det er elektronene, med negativ belastning, som bærer strømmen. Dette gjøres av stevne.

Figur 3. Spenningssymboler brukt i likestrømskretser. Kilde: f. Zapata.

Et annet vanlig element i likestrømskretser er utholdenhet. Alle sjåfører har en viss motstand eller motstand mot passering av strømmen og deres symbol er en bulket linje.

Pærens filament har motstand, på denne måten er kretsen i figur 1 skjematisk representert som vist i det nedre figur.

Når S -bryteren er lukket, kan strømmen strømme og passere gjennom motstanden R, noe.

Figur 4. Skjematisk fremstilling av en likestrømskrets, til venstre med den åpne bryteren er det ingen strøm, og til høyre er det fastslått en likestrøm. Kilde: f. Zapata.

Ohms lov

Ohms lov brukes til å løse enkle likestrømskretser som forrige seksjon, og er gyldig for et stort antall ledende materialer:

V = i ∙ r

Der V er spenningen, er jeg intensiteten til strømmen og R er den elektriske motstanden. I de internasjonale systemenhetene måles spenningen i volt (V), strømmen i forsterkere (a) og motstanden i ohm (ω).

Numerisk eksempel

Hvis motstanden til den forrige kretsen er r = 150 Ω og spenningen er 12 V, er strømmen som strømmer gjennom kretsen:

Kan tjene deg: balanseringsvektor: beregning, eksempler, øvelser

I = v/r = 12 V/150 Ω = 0.08 a

Rettstrømsapplikasjoner

Batterier og batterier

Batteriene og batteriene som betjener klokker og leker leverer likestrøm. De kommer i forskjellige størrelser og spenninger i henhold til designbehov.

Bilbatteriet er et annet eksempel på bruk av likestrømmen, takket være at lyssystemet og startmotorarbeidet fungerer.

Lastere for bærbare datamaskiner og mobiltelefoner

Det store flertallet av bærbart elektronisk utstyr til husholdningsbruk blir matet med likestrøm og har et batteri og en lader.

Fotovoltaiske celler

De består av elektroniske kretsløp for å fange og konvertere sollys til elektrisk energi gjennom fotoelektrisk effekt. Disse enhetene gir alltid en likestrøm, som kan konverteres til vekselstrøm av en investor.

Rettstrøm eksempler

Som tidligere forklart, er likestrømmen en som flyter i samme forstand, men dens størrelse kan være varierende. For eksempel når et vanlig batteri lastes ned, er strømmen det produserer mindre enn når det var nytt.

I de følgende bilder vises forskjellige eksempler på likestrøm, med en konstant strøm over tid. De andre er varierende, men alle flyter i samme retning, derfor er det direkte strømmer.

Konstant strøm

Er det hvis grafikk Nåværende vs tid Det er en horisontal linje, parallelt med tidenes akse.

Figur 5. Konstant likestrøm. Kilde: Wikimedia Commons.

Direkte variabel intensitetsstrøm

Følgende graf viser to direkte strømmer av variabel intensitet, oppnådd fra et alternativt signal med en passende krets:

Figur 6.- To eksempler på likestrøm med variabel intensitet. Kilde: Wikimedia Commons.

Temaer av interesse

Forskjeller mellom vekslende og likestrøm.

Vekslende strømkretser.

Referanser

1. Bauer, w. 2011. Fysikk for ingeniørfag og vitenskap. Volum 2. Mc Graw Hill.
2. Giancoli, d.  2006. Fysikk: Prinsipper med applikasjoner. 6. Ed Prentice Hall.
3.  Katz, d. 2013. Fysikk for forskere og ingeniører. Grunnlag og tilkoblinger. Cengage Learning.
4. Hewitt, Paul. 2012. Konseptuell fysisk vitenskap. 5. plass. Ed. Pearson.
5. Sears, Zemansky. 2016. Universitetsfysikk med moderne fysikk. 14. Ed. Volum 2. Pearson.