직류 - 일반 개념, 정의, 측정 단위, 지정, 매개변수
DC — 시간과 방향이 변하지 않는 전류. 당 현재 방향 양전하 입자의 운동 방향을 취하십시오. 음전하 입자의 움직임에 의해 전류가 형성되는 경우 그 방향은 입자의 움직임 방향과 반대인 것으로 간주됩니다.
엄밀히 말하면, "직류"는 "일정한 값"의 수학적 개념에 따라 "일정한 전류"로 이해되어야 합니다. 그러나 전기 공학에서 이 용어는 "방향이 일정하고 크기가 거의 일정한 전류"라는 의미로 도입되었습니다.
"실질적으로 일정한 크기의 전류"는 시간 경과에 따른 변화가 크기가 매우 미미하여 이러한 전류가 통과하는 전기 회로의 현상을 고려할 때 이러한 변화를 완전히 무시할 수 있으므로 전류를 의미합니다. , 회로의 인덕턴스도 커패시턴스도 무시할 수 없습니다.
대부분의 경우 직류 소스 — 갈바니 전지, 배터리, DC 발전기 및 정류기.
전기 공학에서는 접촉 현상, 화학 공정(일차 전지 및 배터리), 전자기 유도(전기 기계 발전기)를 사용하여 직류를 얻습니다. AC 또는 전압 정류도 널리 사용됩니다.
e의 모든 소스에서. 등. c. 화학 및 열전 소스와 소위 단극 기계는 이상적인 직류 소스입니다. 나머지 장치는 맥동 전류를 제공하며 특수 장치의 도움으로 어느 정도 평활화되어 이상적인 직류에만 접근합니다.
전기 회로의 전류를 정량화하는 데 사용됩니다. 암페어 개념.
암페어 단위 시간당 전선의 단면을 통해 흐르는 전기량 Q입니다.
시간 I 동안 전기량 Q가 전선의 단면을 통해 이동했다면 전류 강도 I = Q /T
전류 측정 단위는 암페어(A)입니다.
전류 밀도 이것은 도체의 단면적 F에 대한 전류 비율 I - I / F입니다. (12)
전류 밀도의 측정 단위는 평방 밀리미터당 암페어(A/mm)2)입니다.
폐쇄형 전기 회로에서 직류는 볼트(V) 단위로 측정되는 단자 간에 전위차를 생성하고 유지하는 전기 에너지원의 작용으로 발생합니다.
전기 회로 단자의 전위차 (전압), 회로의 저항 및 전류 사이의 관계가 표현됩니다. 옴의 법칙... 이 법칙에 따르면 균질 회로의 한 부분에 대해 전류의 강도 인가 전압의 값에 정비례하고 저항에 반비례합니다. I = U /R,
여기서 I — 암페어. A, U - 회로 단자의 전압 B, R - 저항, 옴
이것은 전기 공학의 가장 중요한 법칙입니다. 자세한 내용은 여기를 참조하세요. 회로의 단면에 대한 옴의 법칙
단위 시간(초)당 전류가 수행하는 작업을 전력이라고 하며 문자 P로 표시됩니다. 이 값은 전류가 수행하는 작업의 강도를 나타냅니다.
전력 P = W / t = UI
전원 공급 장치 - 와트(W).
전류의 강도에 대한 표현은 옴의 법칙에 따라 전압 U곱 IR로 대체하여 변환할 수 있습니다. 결과적으로 전류의 세기에 대한 세 가지 표현을 얻습니다. P = UI = I2R = U2/ R
실질적으로 중요한 것은 낮은 전압과 높은 전류 또는 높은 전압과 낮은 전류에서 동일한 전력의 전류를 얻을 수 있다는 사실입니다. 이 원리는 장거리 전기 에너지 전송에 사용됩니다.
와이어를 통해 흐르는 전류는 열을 발생시키고 가열합니다. 도체에서 방출되는 열량 Q는 공식 Q = Az2Rt로 결정됩니다.
이 종속성을 Joule-Lenz 법칙이라고 합니다.
또한보십시오: 전기 공학의 기본 법칙
옴의 법칙과 줄-렌츠의 법칙을 바탕으로 전선을 서로 직접 연결하여 부하(수신기)에 전류를 공급할 때 자주 발생하는 위험한 현상을 분석할 수 있습니다. 이 현상을 단락, 전류가 더 짧은 방식으로 흐르기 시작하여 부하를 우회합니다. 이 모드는 비상입니다.
그림은 EL 백열등을 전원에 연결하는 방식을 보여줍니다. 램프 R의 저항이 500옴이고 주전원 전압이 U = 220V이면 램프 회로의 전류는 A = 220/500 = 0.44A가 됩니다.
단락 발생을 설명하는 다이어그램
예를 들어 두꺼운 금속 막대와 같이 매우 낮은 저항(Rst — 0.01 Ohm)을 통해 백열등에 연결된 전선을 고려하십시오. 이 경우 지점 A에 접근하는 회로 전류는 두 방향으로 분기됩니다. 대부분은 금속 막대를 따라 낮은 저항의 경로를 따르고 전류 Azln의 작은 부분은 높은 저항의 경로를 따라 백열 램프.
금속 막대를 통해 흐르는 전류를 결정합니다: I = 220 / 0.01 = 22,000 A.
단락 (단락)이 발생하면 회로에 큰 전류가 흐르면 큰 전압 손실이 발생하고 금속 막대를 통해 흐르는 전류는 약간 작아 지므로 주전원 전압은 220V 미만이되지만 그러나 이전에 소비된 백열 램프를 초과합니다.
아시다시피 Joule-Lenz 법칙에 따라 전선을 통과하는 전류는 열을 발산하고 전선이 가열됩니다. 이 예에서 전선의 단면적은 0.44A의 작은 전류에 맞게 설계되었습니다.
전선이 더 짧은 방식으로 연결되어 부하를 우회하면 매우 큰 전류가 회로를 통해 흐릅니다-22000A. 이러한 전류는 많은 양의 열을 방출하여 탄화 및 발화 절연, 전선 재료 용융, 전기 계량기 손상, 스위치 접촉을 통한 용융, 나이프 브레이커 등
그러한 회로에 공급하는 전기 에너지원이 손상될 수 있습니다. 전선이 과열되면 화재가 발생할 수 있습니다. 결과적으로 전기 설비의 설치 및 작동 중에 단락의 돌이킬 수 없는 결과를 방지하기 위해 다음 조건을 준수해야 합니다. 전선의 절연은 주전원 전압 및 작동 조건과 일치해야 합니다.
와이어의 단면적은 일반 부하에서 가열이 위험한 값에 도달하지 않도록 해야 합니다. 연결 지점과 전선 분기는 품질이 우수하고 잘 절연되어야 합니다. 내부 와이어는 기계적 및 화학적 손상과 습기로부터 보호되는 방식으로 배치되어야 합니다.
단락 중 전기 회로의 갑작스럽고 위험한 전류 증가를 방지하기 위해 퓨즈 또는 회로 차단기로 보호합니다.
직류의 중요한 단점은 전압을 높이기 어렵다는 것입니다. 이로 인해 장거리에 걸쳐 일정한 전기 에너지를 전송하기가 어렵습니다.
또한보십시오: 교류란 무엇이며 직류와 어떻게 다릅니까?