Разница между источником тока и источником напряжения

Где используется и в чём преимущества переменного и постоянного тока

Для выполнения различных задач может потребоваться использование как переменного тока, так и постоянного. У каждого вида тока есть свои недостатки и достоинства.

Переменный ток чаще всего используется тогда, когда присутствует необходимость передачи тока на большие расстояния. Такой ток передавать целесообразнее с точки зрения возможных потерь и стоимости оборудования. Именно поэтому в большинстве электроприборов и механизмов используется только этот вид тока.

Жилые дома и предприятия, инфраструктурные и транспортные объекты находятся на расстоянии от электростанций, поэтому все электрические сети — переменного тока. Такие сети питают все бытовые приборы, аппаратуру на производствах, локомотивы поездов. Приборов, работающих на переменном токе невероятное количество и намного проще описать те устройства, в которых используется постоянный ток.

Постоянный ток используется в автономных системах, таких, например, как бортовые системы автомобилей, летательных аппаратов, морских судов или электропоездов. Он широко используется в питании микросхем различной электроники, в средствах связи и прочей технике, где требуется минимизировать количество помех и пульсаций или исключить их полностью. В ряде случае, такой ток используется в электросварочных работах с помощью инверторов. Существуют даже железнодорожные локомотивы, которые работают от систем постоянного тока. В медицине такой ток используется для введения лекарств в организм с помощью электрофореза, а в научных целях для разделения различных веществ (электрофорез белков и прочее).

Отличие

Наверное, основную разницу между током и напряжением можно было заметить уже из определения. Но для удобства мы приведем два основных различия между рассматриваемыми понятиями с более подробным описанием:

Ток – это количество электричества, в то время как напряжением называют меру потенциальной энергии. Иными словами, оба этих понятия сильно зависят друг от друга, но при этом являются очень разными. I (сила тока) = U (напряжение) / R (сопротивление). Это главная формула, по которой можно вычислить зависимость силы тока от напряжения. На сопротивление влияет целый ряд факторов, включая материал, из которого сделан проводник, температура, внешние условия.
Разница в получении. Воздействие на электрические заряды в разных приборах (например, батареях или генераторах) создает напряжение. А ток получается путем прикладывания напряжения между точками схемы.

Многие из нас, еще со школьной скамьи не могут понять того, какие аспекты, отличают силу тока от напряжения. Конечно, учителя постоянно утверждали то, что разница между двумя этими понятиями, является просто огромной

Тем не менее, только некоторые взрослые имеют возможность похвастаться наличием соответствующих знаний и если вы к числу таковых не принадлежите, то вам самое время обратить внимание на наш, сегодняшний обзор

Закон Ома для полной цепи

При рассмотрении электрической цепи мы до сих пор не принимали в расчет того, что путь тока проходит не только по внешней части цепи, но также и по внутренней части цепи, внутри самого элемента, аккумулятора или другого источника напряжения.

Электрический ток, проходя по внутренней части цепи, преодолевает ее внутреннее сопротивление и потому внутри источника напряжения также происходит падение напряжения.

Следовательно, электродвижущая сила (э. д. с.) источника электрической энергии идет на покрытие внутренних и внешних потерь напряжения в цепи.

Если обозначить E – электродвижущую силу в вольтах, I – ток в амперах, r – сопротивление внешней цепи в омах, r – сопротивление внутренней цепи в омах, U – внутреннее падение напряжения и U – внешнее падение напряжения цепи, то получим, что

E = U + U = I × r + I × r = I × (r + r),

Это и есть формула закона Ома для всей (полной) цепи. Словами она читается так: ток в электрической цепи равен электродвижущей силе, деленной на сопротивление всей цепи (сумму внутреннего и внешнего сопротивлений).

https://youtube.com/watch?v=I0VxmqzlM1E

Видео 2. Закон Ома для полной цепи

Пример 8. Электродвижущая сила E элемента равна 1,5 В, его внутреннее сопротивление r = 0,3 Ом. Элемент замкнут на сопротивление r = 2,7 Ом. Определить ток в цепи.

Пример 9. Определить э. д. с. элемента E, замкнутого на сопротивление r = 2 Ом, если ток в цепи I = 0,6 А. Внутреннее сопротивление элемента r = 0,5 Ом.

Вольтметр, включенный на зажимы элемента, покажет напряжение на них, равное напряжению сети или падению напряжения во внешней цепи.

U = I × r = 0,6 × 2 = 1,2 В.

Следовательно, часть э. д. с. элемента идет на покрытие внутренних потерь, а остальная часть – 1,2 В отдается в сеть.

Внутреннее падение напряжения

U = I × r = 0,6 × 0,5 = 0,3 В.

Так как E = U + U, то

E = 0,3 + 1,2 =1,5 В

Тот же ответ можно получить, если воспользоваться формулой закона Ома для полной цепи:

откуда

E = I × (r + r) = 0,6 × (0,5 +2) = 1,5 В.

Вольтметр, включенный на зажимы любого источника э. д. с. во время его работы, показывает напряжение на них или напряжение сети. При размыкании электрической цепи ток по ней проходить не будет. Ток не будет проходить также и внутри источника э. д. с., а следовательно, не будет и внутреннего падения напряжения. Поэтому вольтметр при разомкнутой цепи покажет э. д. с. источника электрической энергии.

Таким образом, вольтметр, включенный на зажимы источника э. д. с. показывает: а) при замкнутой электрической цепи – напряжение сети; б) при разомкнутой электрической цепи – э. д. с. источника электрической энергии.

Пример 10. Электродвижущая сила элемента 1,8 В. Он замкнут на сопротивление r =2,7 Ом. Ток в цепи равен 0,5 А. Определить внутреннее сопротивление r элемента и внутреннее падение напряжения U.

Так как r = 2,7 Ом, то

r = 3,6 – 2,7 = 0,9 Ом ;

U = I × r = 0,5 × 0,9 = 0,45 В .

Из решенных примеров видно, что показание вольтметра, включенного на зажимы источника э. д. с., не остается постоянным при различных условиях работы электрической цепи. При увеличении тока в цепи увеличивается также внутреннее падение напряжения. Поэтому при неизменной э. д. с. на долю внешней сети будет приходиться все меньшее и меньшее напряжение.

В таблице 3 показано, как меняется напряжение электрической цепи (U) в зависимости от изменения внешнего сопротивления (r) при неизменных э. д. с. (E) и внутреннем сопротивлении (r) источника энергии.

Таблица 3

Зависимость напряжения цепи от сопротивления r при неизменных э. д. с. и внутреннем сопротивлении r

E	r	r		U = I × r	U = I × r
2 2 2	0,5 0,5 0,5	2 1 0,5	0,8 1,33 2	0,4 0,67 1	1,6 1,33 1

1.04. Источники тока и напряжения

9 192 Бурыкин Валерий Иванович

Генератор тока

игенератор напряжения . В чём разница? Что такое Генератор тока и каковы области его применения.

По работе нужно было найти какое либо внятное описание того, что собой представляет генератор тока (стабилизатор тока, источник тока)

, его области применения и примеры расчёта. Ничего приемлемого найти не удалось.

Пришлось самому приступить к написанию статьи отвечающей на эти вопросы.

И ещё, пришлось заменить общепринятые обозначения «дельта» и «бесконечность» на слова. К сожалению, вместо них при попытке считать текст отображаются вопросительные знаки.

Первое, что нам необходимо понять — это то в чём различия генератора тока и стабилизатора напряжения.

Что такое сила тока и напряжение?

Для того, чтобы говорить о том, что собой представляет сила тока и какие нюансы с ней могут быть связаны, считаем необходимым обратить ваше внимание на то, чем она является сам по себе. Ток — это процесс, во время которого, под непосредственным воздействие электрического поля, начинает происходить движение неких, заряженных частиц

В качестве последних, может выступать целый перечень всевозможных элементов, в этом плане, все зависит от конкретной ситуации. Так, к примеру, если речь идет об проводниках, то в этом случае, в качестве вышеупомянутых частиц, будут выступать электроны.
Возможно некоторые из вас этого и не знали, но ток активно используется в современной медицине и в частности для того, что избавить человека от целого перечня всевозможных болезней, та же эпилепсия, например. Незаменим ток также и в быту, ведь с его помощью, у вас дома горит свет и работают некоторые электроприборы. Сила тока, в свою очередь, подразумевает под собой некую физическую величину. Обозначается она символом I.
В случае с напряжением, все обстоит куда сложнее, даже если сравнивать его с таким понятием, как «сила тока». Там предусмотрены единичные положительные заряды, которые должны перемещаться из разных точек. Кроме этого, напряжением называют такую энергию, посредством которой и происходит вышеупомянутое перемещение. В школах, для понимания этого понятия, нередко приводят в пример течение воды, которое происходит между двумя банками. В данной ситуации, в качестве тока, будет выступать сам поток воды, в то время, как напряжение сможет показывать разницу уровней в двух этих банках. По этому, течение будет наблюдаться до тех пор, пока оба уровни в банках не сравняются.

Схема источника переменного тока

В идеальных условиях источник тока генерирует ток, не зависящий от напряжения. Однако, в реальности добиться этого очень сложно. При подключении большой нагрузки значения обоих показателей неизбежно проседают.

Поэтому, когда речь идет о реальных источниках тока, то имеются ввиду схемы, которые могут обеспечивать силу тока в заданном диапазоне для определенных нагрузок. Наибольшее применение источники тока (не путать с источниками напряжения) нашли в схемах для питания аналоговых приборов, операционных и дифференциальных усилителей, измерительных мостов и т.п., ну и, конечно же, для зарядки аккумуляторов. Источник переменного тока – это генераторные установки, в основе которых лежит двигатель. Вращение вала и перемещение катушек в постоянном магнитном поле создают эффект изменения не только силы тока, но и направления его действия.

Рис.1. Генератор переменного тока

График изменения тока в зависимости от времени.

Рис. 2. рафик изменения тока в зависимости от времени

Это классическая синусоида.

В составе радиосхем переменный ток чаще всего преобразуется в постоянный. Однако, если мы говорим об источнике тока уже в составе радиосхем, то задача создания переменной ЭДС заметно усложняется без генераторных установок.

Типовой источник тока (постоянного) состоит из элементов, обозначенных на функциональной схеме ниже.

Рис. 3. Функциональная схема

Это:

Источник питания (в данном случае постоянного напряжения);
Датчик тока;
Регулирующий элемент (в простейшем варианте может быть реализован транзистором, к которому нагрузка подключается в эмиттерную цепь);
Цепь обратной связи.

В качестве простого примера.

Рис. 4. Схема источника тока

Стоит отметить, что переменный ток применяется в схемах крайне редко, в основном вся радиоаппаратура строится на источниках постоянного тока или напряжения.

Варианты схем источников переменного тока

Однако, в отдельных случаях может потребоваться источник именно переменного тока. Наиболее часто используемая схема в цепях с малыми напряжениями выглядит следующим образом.

Рис. 5. Схема источника переменного тока с малыми напряжениями

В основе лежит все та же схема с регулятором напряжения и цепью обратной связи, управляющей операционными усилителями, обозначенная в начале.

Здесь ток в нагрузке может протекать как в одном, так и в противоположном направлении.

На выходе обеспечивается ток от -10 мА до +10 мА, при условии подачи напряжения +10 и -10 В.

Уменьшения погрешности на выходе можно добиться за счет подбора резисторов R1-R6, допуск номинала которых не превышает 1%.

Операционный усилитель можно использовать практически любой. Но наилучший вариант для слаботочных схем – ОУ с малыми напряжения смещения и входными токами.

К транзисторам VT1 и VT2 тоже особых требований нет. Подойдут даже маломощные, работающие с напряжением на коллекторе до 30 В и силой тока 20-150 мА.

ИБП

Источники бесперебойного питания часто путают с источниками переменного тока, так как они предназначены для фактической замены основного источника питания. Однако, на практике эти устройства выдают не переменный ток, а переменное напряжение.

Принцип работы ИБП:

1.Преобразование сетевого тока из переменного в постоянный;

2.Зарядка аккумулятора постоянным током;

3.При отключении основного источника питания выходная цепь получает питание от аккумулятора (химический источник постоянного тока);

4.Постоянный ток аккумулятора преобразуется в переменное напряжение и отдается потребителям.

Типовая схема инвертора (преобразователя) напряжения из постоянных 12 В в переменные 230 В выглядит следующим образом.

Рис. 6. Типовая схема инвертора

Источник напряжения

Еще одним примером источника напряжения является блок питания. Он часто используется в компьютерах, телевизорах и других электронных устройствах. Блок питания преобразует переменное напряжение из электрической сети в постоянное напряжение, которое требуется для надлежащего питания различных компонентов устройства.

Источники напряжения играют важную роль в современной технике и технологии, позволяя электрическим устройствам функционировать надлежащим образом. Они обеспечивают стабильное и надежное питание, что является необходимым условием для правильной работы электронных устройств.

Начало электрификации в США.

Первые лампы были дуговыми, они светились электрическим разрядом, горящим на открытом воздухе, зажигаемым между двумя угольными электродами. Экспериментаторы того времени довольно быстро установили, что именно при 45 вольтах дуга становится более устойчивой, однако для безопасного зажигания, последовательно с лампой подключали резистивный балласт, на котором падало в процессе работы лампы около 20 вольт.

Так, долгое время применялось постоянное напряжение 65 вольт. Затем его повысили до 110 вольт, чтобы можно было последовательно включить в сеть сразу две дуговые лампы.

Эдисон был фанатичным сторонником систем постоянного тока, и генераторы постоянного тока Эдисона поначалу так и работали, подавая в потребительские сети 110 вольт постоянного напряжения.

Но технология постоянного тока Эдисона была очень-очень затратной, экономически не выгодной: нужно было прокладывать много толстых проводов, да и передача от электростанции до потребителя не превышала расстояния в несколько сотен метров, поскольку потери при передаче были огромны.

Позже была введена трехпроводная система постоянного тока на 220 вольт (две параллельные линии по 110 вольт), однако существенно положение относительно экономичности такой передачи не улучшилось.

Позже Никола Тесла разработал свои, совершенно новаторские генераторы переменного тока, и внедрил экономически более эффективную систему передачи электроэнергии при высоком напряжении в несколько тысяч вольт, и электроэнергию можно стало передавать на тысячи метров, потери при передаче снизились в десятки раз. Постоянный ток Эдисона не выдержал конкуренции с переменным током Тесла.

Трансформаторы на железе понижали высокое напряжение до 127 вольт на каждой из трех фаз, подавая его потребителю в виде переменного тока. При работе генераторов переменного тока, приводимых в движение паром или падающей водой, роторы их вращались с частотой от 3000 оборотов в минуту и даже больше. Это позволяло лампам не мерцать, асинхронным двигателям нормально работать, выдерживая номинальные обороты, а трансформаторам — преобразовывать электричество, повышать и понижать напряжение.

Между тем, в СССР напряжение сетей до 60-х годов оставалось на уровне 127 вольт, затем с ростом производственных мощностей его подняли до привычных нам теперь 220 вольт.

Доливо-Добровольский, так же как и Тесла, исследовавший возможности переменного тока, предложил использовать для передачи электроэнергии именно синусоидальный ток, а частоту предложил установить в пределах от 30 до 40 герц. Позже сошлись на 50 герцах в СССР и на 60 герцах — в США. Эти частоты были оптимальными для оборудования переменного тока, во всю работавшего на многих заводах.

Частота вращения двухполюсного генератора переменного тока составляет 3000 либо максимум 3600 оборотов в минуту, и дает как раз частоты 50 и 60 Гц при генерации. Для нормальной работы генератора переменного тока, частота должна быть не менее 50-60 Гц. Промышленные трансформаторы без проблем преобразуют переменный ток данной частоты.

Сегодня принципиально можно повысить частоту передачи электроэнергии до многих килогерц, и сэкономить таким образом на материалах проводников в ЛЭП, однако инфраструктура остается приспособленной именно для тока частотой 50 Гц, она была так спроектирована изначально по всему миру, генераторы на атомных электростанциях вращаются с все той же частотой 3000 оборотов в минуту, имеют всё ту же пару полюсов. Поэтому модификация систем генерации, передачи и распределения электроэнергии — вопрос отдаленного будущего. Вот почему 220 вольт 50 герц остаются у нас пока стандартом.

Напряжение электросети, розетки, штепсели, переходники и адаптеры — вот то, о чем должен подумать каждый турист, который отправляется в незнакомую страну. Это особенно актуально в современном мире, когда подавляющее большинство людей путешествуют со своими личными электронными приборами, требующими постоянной подзарядки — от фотоаппаратов и мобильных телефонов до ноутбуков и систем навигации. Во многих странах вопрос решается просто — с помощью переходника.

Однако вилки и розетки — это только «полбеды». Напряжение в сети также может быть отличным от привычного на родине — и об этом стоит знать и помнить, иначе можно испортить прибор или зарядное устройство. Например, в Европе и большинстве азиатских стран напряжение варьируется от 220 до 240 вольт. В Америке и Японии в два раза меньше — от 100 до 127 вольт. Если прибор, рассчитанный на американское или японское напряжение, вставить в розетку в Европе — он сгорит.

Реальный генератор

Главное различие между реальным и идеальным устройством — наличие внутреннего сопротивления. Чем выше данный параметр, тем ближе элемент к улучшенному варианту. Из этого следует, что напряжение и мощность значения конечные, т. е имеют определенный рабочий диапазон. При этом система также обладает ограничением по присоединяемой нагрузке. При решении задач, реальное устройство изображают в качестве идеального, с подключенным в параллель внутренним сопротивлением.

Эксплуатация данного агрегата возможна при холостом ходе (без внешней нагрузки) вследствие того, что имеем замкнутый контур за счет внутреннего сопротивления. Ток на выходе во время такого режима снижается до нулевого значения. При подключении накоротко (режим короткого замыкания) получим максимальную величину, а выходное напряжение опустится до 0.

В качестве примера такого устройства, обратимся к катушке индуктивности. Это положение справедливо в момент размыкания цепи. Так разность потенциалов в таком режиме резко увеличивается по сравнению с предыдущим состоянием. Все дело в ЭДС самоиндукции возникающей в этом элементе. При увеличении напряжения катушка накапливает энергию, при снижении отдает ее в сеть.

Еще одним примером является вторичная обмотка трансформатора тока, которая в нормальных условиях работы всегда должна быть закорочена. В противном случае, если в ней произойдет разрыв, то она станет генератором. Все дело в законе сохранения энергии, так мощность на первичной и вторичной обмотке должна быть одинаковой. Параметры первичной обмотки неизменны, вследствие конструктивных особенностей трансформатора (обмотка имеет один виток). При обрыве во вторичной обмотке, упорядоченного движения заряженных частиц не будет, соответственно напряжение резко возрастет.

Источник напряжения

Источники напряжения используются во множестве устройств, начиная от простых батарей, заканчивая сложными источниками питания для электронных устройств. Они широко применяются в электронике, электротехнике, автомобильной промышленности и других отраслях.

Источник напряжения может быть представлен в виде электрической цепи, в которой энергия преобразуется из одной формы в другую, чтобы поддерживать постоянное напряжение. Он может работать как самостоятельно, так и в комбинации с другими элементами схемы.

Источники напряжения могут быть как постоянными (генерирующими постоянное напряжение), так и переменными (генерирующими переменное напряжение). В зависимости от способа генерации напряжения источники могут быть разных типов: батарейные, солнечные, генераторы переменного тока и другие.

Источник напряжения является одним из основных элементов электрической схемы. Он обеспечивает энергию, необходимую для работы других элементов схемы. Без источника напряжения электрическая схема не сможет функционировать.

Роль в электрической цепи

Источник тока и источник напряжения играют разные роли в электрической цепи. Роль источника напряжения заключается в создании потенциала, т.е. разности напряжения между двумя точками в цепи. Источник напряжения поддерживает постоянную разность потенциалов в течение всего времени работы цепи.

Источник тока, с другой стороны, предоставляет энергию для движения электрического заряда в цепи. Он обеспечивает постоянный ток, который может быть использован для питания различных устройств. Источник тока действует как поставщик электрической энергии.

Различие между источником тока и источником напряжения можно проиллюстрировать следующим образом: представьте электрическую цепь как водопроводную систему. Источник напряжения будет аналогичен водонапорной башне, которая создает разность давления для перекачки воды из одного места в другое. Источник тока, с другой стороны, будет аналогичен насосу, который поставляет энергию для движения воды через систему.

Источники тока и источники напряжения могут использоваться в различных приложениях в зависимости от требуемого режима работы электрической цепи. Понимание их роли и свойств поможет инженерам и электротехникам разрабатывать и проектировать эффективные системы питания и электронику.

Принцип работы

Источник тока предоставляет постоянный или переменный ток, не зависимо от нагрузки, подключенной к цепи. Ток подается с определенной силой, которая может быть постоянной или изменяться в зависимости от характеристик источника.

Источник напряжения, с другой стороны, предоставляет постоянное или переменное напряжение, которое позволяет протекать току по цепи. Напряжение остается неизменным, в независимости от того, какая нагрузка включена в цепь.

Основное различие между источником тока и источником напряжения заключается в том, что источник тока поддерживает постоянный или переменный ток, и напряжение меняется в зависимости от нагрузки, подключенной к ней.

Источники тока обычно используются в электронных схемах или приборах, где требуется постоянный ток, таким как батареи или солнечные панели. Источники напряжения, с другой стороны, широко используются в схемах, где требуется постоянное или переменное напряжение для питания различных компонентов и устройств.

Оба типа источников могут быть использованы в различных приложениях в зависимости от требований и ограничений цепи.

Плюсы и минусы

Реальный источник напряжения

В реальности имеем устройство ЭДС, которое характеризуется наличием внутреннего сопротивления, по этой причине ток будет иметь граничное значение. В большинстве устройств внутреннее сопротивление незначительная величина, если сравнивать с внешними показателями, и чем меньше это параметр, тем ближе к идеальному варианту. При увеличении тока будет происходить падение напряжения. В расчетах обозначается как идеальный источник ЭДС с подключенным последовательно сопротивлением. Ток через источник равен 0, если создан режим холостого хода. При возникновении короткого замыкания, примет максимальное значение, а разность потенциалов на выходе станет равной 0.

В качестве примера можно рассмотреть аккумуляторную батарею, принцип работы которой, основан на химической реакции.

Примеры источников тока и их применение

Батареи

Батареи – это переносные источники тока, обычно состоящие из одной или нескольких гальванических элементов. Они широко используются в портативных электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, планшеты, наушники и пульты дистанционного управления. Батареи также используются в автомобилях, чтобы запускать двигатель и питать различные электронные системы.

Аккумуляторы

Аккумуляторы – это источники тока, которые могут быть заряжены и разряжены множество раз, в отличие от обычных батарей. Они широко используются в электрических транспортных средствах, таких как электрические автомобили и велосипеды, а также в системах бесперебойного питания (UPS) для обеспечения непрерывного электроснабжения в случае отключения сети.

Солнечные панели

Солнечные панели – это источники тока, которые создают электричество путем преобразования солнечного излучения в энергию. Они широко применяются в системах солнечных электростанций для генерации электроэнергии, а также в автономных устройствах, таких как солнечные фонари и зарядные устройства для мобильных устройств.

Генераторы

Генераторы – это источники тока, которые создают электричество путем механической работы. Они широко используются в стационарных электростанциях и дизельных генераторах для обеспечения электроснабжения в зоне отключения сети или в удаленных местах, где нет доступа к сети электропитания.

Это лишь некоторые примеры источников тока, которые имеют широкое применение в различных сферах. Без них мы бы не могли пользоваться множеством устройств и наслаждаться удобствами современной жизни.

Сравнение однофазных и трехфазных источников питания

Давайте теперь сравним однофазные и трехфазные схемы электропитания по таблице:

Однофазный источник питания	Трехфазный источник питания
Для однофазного источника питания требуется два проводника.	Трехфазный источник питания требует трех проводников.
Два провода (проводника) в однофазной схеме называются фазой и нейтралью.	Все три провода (проводника) в трехфазной схеме называются фазами.
Поскольку есть только один провод, есть только один сигнал переменного тока (обычно синусоидальная волна).	Три провода в трехфазном источнике питания несут собственный сигнал переменного тока, и эти три сигнала разнесены на 120°.
Подача электроэнергии при однофазном питании нестабильна из-за пиков и провалов напряжения.	Благодаря трем проводникам с разницей фаз 120° подача мощности в трехфазном питании всегда стабильна и постоянна (пики и провалы трех сигналов переменного тока компенсируются друг другом).
Напряжение при однофазном питании ≈230В.	При трехфазном питании напряжение составляет ≈415 В.
Однофазное питание относительно менее эффективно, чем трехфазное питание при той же мощности.	Трехфазный источник питания более эффективен, так как он может обеспечить в три раза большую мощность, чем однофазный источник питания, всего с одним дополнительным проводом.
Обычно однофазное электропитание применяется для жилых и бытовых нужд.	Трехфазное электроснабжение обычно подается в крупные коммерческие центры и промышленные предприятия.
Однофазное питание идеально подходит для небольших нагрузок, таких как освещение и отопление.	Трехфазное питание может работать с большими промышленными двигателями.
Однофазные источники питания всегда имеют нейтральный провод (он действует как обратный путь от нагрузки).	Нейтральный провод является необязательным в трехфазных источниках питания (соединение треугольником не имеет нейтрального провода, но соединение звездой может иметь или не иметь нейтральный провод).
Вероятность неисправности выше, так как однофазный источник питания имеет только одну фазу (если он выходит из строя, то нет питания).	Даже в случае неисправности одной или двух фаз оставшиеся фазы будут продолжать подавать питание в трехфазном источнике питания.

Что такое ом?

Ом – это основная единица сопротивления в электрической системе. Ом определяется как «электрическое сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в один вольт, приложенная к этим точкам, создает в проводнике ток в один ампер, причем проводник не является источником какой-либо электродвижущей силы. ” Ом назван в честь немецкого физика Георга Симона Ома.

Сопротивление измеряется в Ом, или, для краткости, Ом (омега). Итак, пять Ом можно записать как 5Ω.

На нашей схеме батареи выше, если мы удалим лампочку и снова подключим провод так, чтобы батарея была замкнута накоротко, провод и батарея очень сильно нагреются, и батарея скоро разрядится, потому что в цепи практически не будет сопротивления. Без какого-либо сопротивления будет течь сильный электрический ток, пока батарея не разрядится.

Как только мы добавляем лампочку в цепь, создается сопротивление. Теперь существует локальная «закупорка» (или сужение трубы, по нашей аналогии с водопроводной трубой), где ток испытывает некоторое сопротивление. Это значительно снижает ток, протекающий в цепи, поэтому энергия в батарее выделяется медленнее.

Поскольку батарея пропускает ток через лампочку, энергия батареи выделяется в лампочке в виде света и тепла. Другими словами, ток переносит накопленную энергию от батареи к лампочке, где она превращается в световую и тепловую энергию.

На изображении выше показано, что электрическая лампочка является основной причиной электрического сопротивления.

Источники бесперебойного питания

На практике такой источник питания обеспечивает не переменный ток, а переменное напряжение. Принцип его работы заключается в следующем:

Переменный электроток, поступающий в устройство, преобразуется в постоянный.
С помощью постоянного электротока производится зарядка аккумулятора.
Если по какой-то причине электроэнергия отключается, то происходит подключение внутреннего аккумулятора устройства.
Постоянный ток преобразуется в переменное напряжение и подаётся для питания электрического прибора.

Подключение к потребителю осуществляется согласно схеме получения переменного напряжения.

Здесь подразумевается, что напряжение аккумулятора равно 12 В, а переменное, которое необходимо получить, составляет 230 В.

Управляемые источники тока и напряжения

Идеальные источники тока и напряжения могут быть либо неуправляемыми (независимыми) либо управляемыми (зависимыми). Неуправляемый источник представляет собой идеализированный элемент с одной парой выводов, параметр которого (ток или напряжение) не зависит ни от каких других гоков или напряжений, действующих в цепи. Управляемый источник тока или напряжения — это идеализированный активный элемент, параметр которого является определенной функцией тока или напряжения некоторого участка цепи. В общем случае управляемый источник — это идеализированный элемент с двумя парами выводов. К одной паре выводов (выводы источника) присоединяют идеализированный источник, параметр которого является заданной функцией напряжения или тока другой пары выводов (управляющие выводы). Как и для неуправляемых

источников, внутреннее сопротивление управляемого источника напряжения равно нулю, а внутреннее сопротивление управляемого источника тока равно бесконечности.

Различают четыре типа управляемых источников:

а) источник напряжения, управляемый напряжением (рис. 1.18, а). Напряжение u этого источника является определенной функцией управляющего напряжения
б) источник напряжения, управляемый током (рис. 1.18, б). Напряжение этого источника u — функция управляющего тока (в частном случае управляющим током может быть ток источника i, тогда управляемый источник напряжения представляет собой двухполюсный элемент);
в) источник тока, управляемый напряжением (рис. 1.18, в). Ток i этого источника есть заданная функция управляющего напряжения (в частном случае управляющим напряжением может быть напряжение источника u);
г) источник тока, управляемый током (рис. 1.18, г). Ток такого источника является определенной функцией управляющего тока

В теории цепей к управляемым источникам относят только те, параметр которых зависит от действующих в цепи токов и напряжений. Источники, параметр которых зависит от какой-либо неэлектрической величины, не связанной с токами или напряжениями рассматриваемой цепи, относят к неуправляемым.

Вид функциональной зависимости между током или напряжением управляемого источника и управляющим воздействием в принципе может быть произвольным, однако в теории цепей и во всех ее приложениях наибольшее распространение получили линейно управляемые источники, параметр которых у прямо пропорций^ лен управляющему воздействию х:

Коэффициент пропорциональности между параметром источника е или j и внешним воздействием называется коэффициентом управления В зависимости от типа источника этот коэффициент может иметь размерность сопротивления (источник напряжения, управляемый током), проводимости (источник тока, управляемый напряжением) или быть безразмерной величиной (источник напряжения,

управляемый напряжением, и источник тока, управляемый током). Если управляющее воздействие линейно управляемого источника равно нулю, то параметр источника также будет равен нулю. Таким образом, линейно управляемые источники не могут отдавать энергию в отсутствие управляющего воздействия.

Управляемые источники тока и напряжения широко используют при построении эквивалентных схем различных электровакуумных и полупроводниковых приборов (рис. 1.19).

Рекомендую подробно изучить предметы: