Čo znamená napájanie jednosmerným prúdom
Jednosmerný napájací zdroj je zariadenie, ktoré udržuje konštantné napätie a prúd v obvode. Ako sú suché batérie, akumulátory, generátory jednosmerného prúdu atď.
Jednosmerný zdroj má dve elektródy, kladnú a zápornú. Potenciál kladnej elektródy je vysoký a potenciál zápornej elektródy nízky. Keď sú dve elektródy pripojené k obvodu, môže sa udržiavať konštantný potenciálny rozdiel medzi dvoma koncami obvodu, čím sa vytvorí vonkajší obvod od kladnej elektródy k zápornej elektróde. záporný prúd. Napájací zdroj jednosmerného prúdu je zariadenie na premenu energie, ktoré premieňa iné formy energie na obvody dodávky elektrickej energie, aby sa udržal stabilný tok prúdu.
Konštantný prietok vody nemožno udržiavať iba rozdielom hladiny vody, ale konštantný rozdiel hladiny vody možno udržiavať pomocou vodného čerpadla, ktoré nepretržite posiela vodu z nízkeho miesta na vysoké miesto, aby sa vytvoril stabilný prietok vody. Podobne ako toto, elektrostatické pole generované samotným nábojom nemôže udržiavať konštantný prúd, ale pomocou jednosmerného napájacieho zdroja je možné použiť neelektrostatický efekt (označovaný ako "neelektrostatická sila") na pohyb kladný náboj zo zápornej elektródy s nižším potenciálom. Vráťte sa ku kladnej elektróde s vyšším potenciálom cez napájací zdroj, aby ste udržali potenciálny rozdiel medzi dvoma elektródami, čím sa vytvorí stabilný prúd.
Neelektrostatická sila v jednosmernom napájacom zdroji smeruje zo záporného pólu na kladný pól. Keď je napájací zdroj jednosmerného prúdu pripojený k vonkajšiemu obvodu, vytvára sa prúd z kladného pólu na záporný pól mimo zdroja napájania (vonkajší obvod) v dôsledku podpory sily elektrického poľa. A vo vnútri napájacieho zdroja (vnútorný obvod) pôsobením neelektrostatickej sily prúdi prúd zo záporného pólu na kladný pól, takže tok náboja tvorí uzavretý cyklus.
Dôležitou charakteristikou samotného napájacieho zdroja je elektromotorická sila napájacieho zdroja, ktorá sa rovná práci vykonanej neelektrostatickou silou, keď sa jednotkový kladný náboj pohybuje zo záporného pólu na kladný pól vnútrom zdroja. zásobovanie. Keď je vnútorný odpor napájacieho zdroja zanedbateľný, možno uvažovať, že elektromotorická sila napájacieho zdroja je približne rovnaká ako potenciálny rozdiel alebo napätie medzi dvoma pólmi napájacieho zdroja.
Na získanie vyššieho jednosmerného napätia sa často používajú jednosmerné napájacie zdroje v sérii. V tomto čase je celková elektromotorická sila súčtom elektromotorických síl každého napájacieho zdroja a celkový vnútorný odpor je tiež súčtom vnútorných odporov každého napájacieho zdroja. Vzhľadom na zvýšený vnútorný odpor je možné ho použiť spravidla len v obvodoch, ktoré vyžadujú menšiu intenzitu prúdu. Na získanie väčšej intenzity prúdu je možné paralelne použiť jednosmerné napájacie zdroje s rovnakou elektromotorickou silou. V tomto čase je celková elektromotorická sila elektromotorická sila jedného napájacieho zdroja a celkový vnútorný odpor je paralelná hodnota vnútorného odporu každého napájacieho zdroja.
Existuje mnoho typov jednosmerných zdrojov energie. V rôznych typoch jednosmerných zdrojov energie je povaha neelektrostatickej sily odlišná a proces premeny energie je tiež odlišný. V chemických batériách (ako sú suché batérie, akumulátory atď.) je neelektrostatická sila chemickým pôsobením spojeným s rozpúšťaním a ukladaním iónov. Keď sa chemická batéria vybije, chemická energia sa premení na elektrickú energiu a Jouleovo teplo v termoelektrickom zdroji (ako je kovový termoelektrický zdroj). Pár, polovodičový termočlánok), neelektrostatická sila je difúzny efekt spojený s teplotným rozdielom a rozdielom koncentrácie elektrónov. Keď termoelektrický zdroj dodáva energiu do vonkajšieho okruhu, tepelná energia sa čiastočne premení na elektrickú energiu. V DC generátore je neelektrostatická sila elektromagnetická indukcia. Keď generátor jednosmerného prúdu dodáva energiu, mechanická energia sa premieňa na elektrickú energiu a Jouleovo teplo. Vo fotovoltaických článkoch je neelektrostatická sila funkciou fotovoltaického efektu. Keď je fotovoltaický článok napájaný, svetelná energia sa premieňa na elektrickú energiu a Jouleovo teplo.
