Gleichstrom

Der Gleichstrom (CD) ist der Fluss von Partikeln, die in die gleiche Richtung geladen sind, normalerweise in einem Treiber oder anderen Mitteln. Diese geladenen Partikel können Elektronen sein, im Falle eines Materials wie Kupfer oder Ionen unterschiedlicher Natur.

Dies ist der Stromtyp, der erzeugt wird, wenn eine Batterie oder Batterie an eine Glühbirne angeschlossen ist, um sie einzuschalten, wie im folgenden Bild gezeigt:

Abbildung 1.- Einfacher Gleichstromkreislauf. Quelle: f. Zapata.

Es kommt vor, dass Metallatome wie Kupfer, Silber und andere mindestens ein Elektron haben, das sich leicht im Material bewegt. Unter normalen Bedingungen ist diese Bewegung zufällig, aber sobald eine Potentialdifferenz zwischen den Enden des Fahrers festgelegt ist, können Elektronen in die gleiche Richtung bewegt werden, wodurch ein direkter elektrischer Strom erzeugt wird.

Da Metalle diese freien Elektronen haben, handelt es sich um gute Stromleiter.

Da der Strom und ein Zeitfluss in der Zeit sind, ist er mathematisch als die Menge der elektrischen Ladung ΔQ definiert, die während eines Zeitintervalls ΔT durch den Querschnitt eines Treibers zirkuliert:

I = ΔQ/Δt

Die Einheit für den elektrischen Strom im internationalen System, wenn es das Amperium ist, abgekürzt und dem Coulomb/Sekunde (c/s) entspricht und entspricht).

Wie wird der Gleichstrom erzeugt??

Der Gleichstrom benötigt einen geschlossenen Stromkreis und kann auf verschiedene Weise erzeugt werden. Eine der häufigsten ist durch Batterien (Batterien), Brennstoffzellen und Akkumulatoren, die zwei feste Klemmen und entgegengesetzte Zeichen haben.

Innerhalb der Batterien werden chemische Reaktionen erzeugt, die die elektrischen Lasten trennen und die erforderliche Potentialdifferenz für den Strom festlegen.

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Die Lasten trennte die Elektronen das negative Anschluss, an dem sie ein höheres Potential haben und sich vom positiven Terminal des geringeren Potentials in die gleiche Richtung bewegen.

Im Laufe der Zeit nehmen chemische Reaktionen ab und die Batterie wird abgebaut. Trotzdem bleibt der Strom, den sie produziert, selbst wenn sie die Intensität verringert, und bleibt direkt Strom.

Wechselstromkonvertierung in Gleichstromwechsel

Figur 2. Gleichstromschema und alternatives Strom

Eine andere Methode, um einen Gleichstrom zu erhalten. Der Strom, der Häuser erreicht.

Diese Elemente sind dafür verantwortlich, den Strom in eine Richtung fließen zu lassen. Klingt etwas kompliziert, aber die erforderlichen Schaltungen, die als Gleichrichterschaltungen bezeichnet werden, sind nicht schwer zu implementieren. Der inverse Prozess, dh die Änderung des Gleichstroms in den Wechselstrom ist etwas komplexer, obwohl dies auch durchgeführt werden kann.

Der Wechselstrom wird für den Massenverbrauch bevorzugt, da er leichter transportiert und verteilt wird und mit weniger Verlusten von den Erzeugungsstationen aus. Wenn ein Gerät für den Betrieb mit Gleichstrom ausgelegt ist, ist es immer mit einem Gerät oder einem Ladegerät ausgestattet, mit dem Sie übermitteln können.

Gleichstromkreise

Ein Gleichstromkreis enthält eine Reihe von Elementen wie Widerständen, Kondensatoren und andere, die durch Fahrkabel verbunden sind und eine direkte Spannungsquelle gefüttert haben.

Für jedes dieser Elemente gibt es spezifische Symbole.

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Im folgenden Bild ist V die Spannung und ich der Strom. Beachten Sie, dass der Strom durch den positiven Pol der Batterie gezogen wird, obwohl bekannt ist, dass es sich um die Elektronen der negativen Belastung handelt, die den Strom tragen. Dies geschieht durch Konvention.

Figur 3. Spannungssymbole, die in Gleichstromkreisen verwendet werden. Quelle: f. Zapata.

Ein weiteres gemeinsames Element in Gleichstromkreisen ist Ausdauer. Alle Fahrer haben einen gewissen Widerstand oder Widerstand gegen den Durchgang des Stroms und ihr Symbol ist eine dentierte Linie.

Das Lampenfilament hat einen Widerstand, auf diese Weise wird die Schaltung in Abbildung 1 schematisch dargestellt, wie in der unteren Abbildung gezeigt.

Sobald der S -Schalter geschlossen ist, kann der Strom fließen und durch den Widerstand r fließen, wodurch das Lampenfilament leuchtet und auch Wärme abgibt.

Figur 4. Schematische Darstellung eines Gleichstromkreises auf der linken Seite mit dem offenen Schalter gibt. Quelle: f. Zapata.

Ohm'sches Gesetz

Das OHM -Gesetz wird verwendet, um einfache Gleichstromkreise wie den vorherigen Abschnitt zu lösen, der für eine große Anzahl von leitenden Materialien gültig ist:

V = i ∙ r

Wo V die Spannung ist, ist ich die Intensität des Stroms und R der elektrische Widerstand. In den internationalen Systemeinheiten wird die Spannung in Volt (V), dem Strom in AMPs (A) und dem Widerstand in Ohm (ω) gemessen.

Numerisches Beispiel

Wenn der Widerstand des vorherigen Stromkreises r = 150 Ω beträgt und die Spannung 12 V beträgt, ist der Strom, der durch die Schaltung fließt,:

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I = v/r = 12 V/150 ω = 0.08 a

Gleichstromanwendungen

Batterien und Batterien

Die Batterien und Batterien, die Uhren und Spielzeug betreiben. Sie kommen in verschiedenen Größen und Spannungen entsprechend den Entwurfsbedürfnissen.

Die Autokatterie ist ein weiteres Beispiel für die Verwendung des Gleichstroms, dank dessen Lichtsystem und der Startermotor arbeiten.

Lader für Laptops und Mobiltelefone

Die überwiegende Mehrheit der tragbaren elektronischen Geräte für den häuslichen Gebrauch wird mit Gleichstrom gefüttert und mit einer Batterie und einem Ladegerät versehen.

Photovoltaik-Zellen

Sie bestehen aus elektronischen Schaltungen, um das Sonnenlicht durch einen photoelektrischen Effekt in elektrische Energie zu erfassen und umzuwandeln. Diese Geräte bieten immer einen Gleichstrom, der von einem Anleger in abwechselnden Strom umgewandelt werden kann.

Gleichstrombeispiele

Wie bereits erläutert, ist der Gleichstrom einer, der im gleichen Sinne fließt. Seine Größe kann jedoch variabel sein. Wenn beispielsweise ein gemeinsamer Akku heruntergeladen wird, ist der Strom, den sie erzeugt.

In den folgenden Bildern werden verschiedene Beispiele für Gleichstrom angezeigt, beginnend mit einem konstanten Strom über die Zeit. Die anderen sind variabel, alle fließen in die gleiche Richtung, daher sind es direkte Ströme.

Konstante Stromstärke

Ist das, dessen Grafik aktuelle gegen Zeit Es ist eine horizontale Linie, parallel zur Achse der Zeit.

Abbildung 5. Konstanter Gleichstrom. Quelle: Wikimedia Commons.

Direkter variabler Intensitätsstrom

Die folgende Grafik zeigt zwei direkte Ströme der variablen Intensität, die von einem alternativen Signal durch einen geeigneten Schaltkreis erhalten wurden:

Abbildung 6.- Zwei Beispiele für den Gleichstrom der variablen Intensität. Quelle: Wikimedia Commons.

Themen von Interesse

Unterschiede zwischen abwechselnden und direkten Strom.

Wechselstromkreise.

Verweise

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