O chápaní a aplikácii jednosmerného napájania
Jednotlivci sú v našich životoch neustále vystavení známym veciam toho či onoho druhu, ale často zabúdame zahrnúť informácie, ktoré nie sú dobre známe, no napriek tomu sú priamo relevantné pre náš každodenný život. Redaktor vám dnes takýto jednosmerný zdroj predstaví. Čo je zdroj jednosmerného prúdu (jednosmerný prúd)? Má schopnosť prijímať elektrinu z trojfázových aj striedavých sieťových zdrojov a dokáže produkovať jednosmerné napätie tisícok alebo dokonca desaťtisíc voltov.
Na zdroji jednosmerného prúdu sú dva kladné a záporné póly. Existuje veľký potenciál pre kladný pól a nízky potenciál pre záporný pól. Prúd môže tiecť z kladnej elektródy na zápornú elektródu vo vonkajšom obvode, keď sú dve elektródy pripojené k obvodu a medzi oboma koncami obvodu je udržiavaný konštantný potenciálny rozdiel. Aby sa udržal stabilný tok prúdu, zdroj jednosmerného prúdu transformuje rôzne druhy energie na obvody dodávky elektrickej energie.
Ustálený tok nemôže byť udržiavaný iba rozdielom vo vodnej hladine; namiesto toho sa musí použiť vodné čerpadlo na neustále premiestňovanie vody zo spodnej do hornej časti. Podobne ako toto, neelektrostatické interakcie, tiež známe ako neelektrostatické sily, sa môžu použiť na vrátenie kladných nábojov zo zápornej elektródy s nižším potenciálom na vyšší potenciál pomocou zdroja jednosmerného prúdu. Avšak elektrostatické pole vytvorené samotnými nábojmi nie je schopné udržať stály prúd. Na zabezpečenie stabilného prúdu sa udržiava potenciálny rozdiel medzi elektródami a potenciál kladnej elektródy.
V zdroji jednosmerného prúdu neelektrostatická sila smeruje zo záporného pólu na kladný pól. Prúd sa vytvára z kladnej elektródy do zápornej elektródy mimo zdroja napájania (vonkajší obvod), keď je k nemu pripojený zdroj jednosmerného prúdu. Je to kvôli tlaku elektrického poľa. Neelektrostatické sily indukujú tok prúdu zo zápornej elektródy na kladnú elektródu v napájacom zdroji (vnútorný obvod), čo vedie k toku náboja v uzavretom cykle.
Typy jednosmerného napájania sú početné. Mechanizmus premeny energie a povaha neelektrostatickej sily sa líšia medzi rôznymi druhmi jednosmerného napájania. Neelektrostatické sily v chemických batériách (tj suché batérie, akumulátory atď.) sú chemické javy spojené s rozpúšťaním a ukladaním iónov. V termoelektrických zdrojoch energie, ako sú polovodičové a kovové termočlánky, sa Jouleovo teplo rozptýli počas vybíjania chemickej batérie, ktorá premieňa chemickú energiu na elektrickú energiu. Difúzne účinky vyplývajúce zo zmien teploty a koncentrácie elektrónov sa považujú za neelektrostatické sily. Časť tepelnej energie sa premení na elektrickú energiu, keď termoelektrický zdroj napája vonkajší obvod.
Elektromagnetická indukcia je neelektrostatická sila v DC generátore. Mechanická energia sa premieňa na elektrickú energiu a Jouleovo teplo, keď generátor jednosmerného prúdu dodáva elektrinu. Fotovoltaický efekt v solárnych článkoch je neelektrostatická sila. Svetelná energia sa po zapnutí fotovoltaického článku premení na elektrickú energiu a Jouleovo teplo.
