今天我们来聊聊直流电,以下6个关于直流电的观点希望能帮助到您找到想要的大学知识。
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直流电什么意思
“直流电”(Direct Current,简称DC),又称“恒流电”,恒定电流是直流电的一种,是大小和方向都不变的直流电,它是由爱迪生发现的。1747年,美国的富兰克林根据实验提出电荷守恒定律,并且定义了正电和负电的术语。
恒定电流是指大小(电压高低)和方向(正负极)都不随时间(相对范围内)而变化,比如干电池。脉动直流电是指方向(正负极)不变,但大小随时间变化,比如:我们把50Hz的交流电经过二极管整流后得到的就是典型脉动直流电,半波整流得到的是50Hz的脉动直流电,如果是全波或桥式整流得到的就是100Hz的脉动直流电,它们只有经过滤波(用电感或电容)以后才变成平滑直流电,当然其中仍存在脉动成分(称纹波系数),大小视滤波电路的滤波效果。
直流电(DC,direct current)是电荷的单向流动或者移动,通常是电子。电流密度随着时间而变化,但是通常移动的方向在所有时间里都是一样的。作为一个形容词,DC可用于参考电压(它的极性永远不会改变)。
在直流电路中,电子从阴极、负极、负磁极形成,并向阳极、正极、正磁极移动。不过,物理学家定义直流电为从正极到负极的运动。
直流电是由电气化学和光电单元和电池产生的。相反,在大多数国家,从设备中流出的电流是交流(AC)的。交流电可以被转换为直流电,通过由转换器、整流器(阻止电流反方向流动),以及过滤器(消除整流器流出的电流中的跳动)组成的电源。
实际上所有的电子和计算机硬件都需要直流电来工作。大多数的固态设备都需要从1.5到13.5伏特范围的电压。对电流的需求范围从电子手表中接近于0到无线通信能源放大器需要的超过100安培。使用真空管的设备,例如高能无线广播或者电视广播传输器或者阴极射线管(CRT)显示,都需要大约150伏特到几千伏特的直流电。
优点
1、输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~1/2 .
直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线截面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应,也可以输送相同的电功率,而输电线和绝缘材料可节约1/3.
如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等),输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍.因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也少.
2、在电缆输电线路中,直流输电没有电容电流产生,而交流输电线路存在电容电流,引起损耗.
在一些特殊场合,必须用电缆输电.例如高压输电线经过大城市时,采用地下电缆;输电线经过海峡时,要用海底电缆.由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器,在交流高压输电线路中,空载电容电流极为可观.一条200kV的电缆,每千米的电容约为0.2μF,每千米需供给充电功率约3×103kw,在每千米输电线路上,每年就要耗电2.6×107kw/h.而在直流输电中,由于电压波动很小,基本上没有电容电流加在电缆上.
3、直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行.交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ,但实际上常产生波动.这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整.
4、直流输电发生故障的损失比交流输电小.两个交流系统若用交流线路互连,则当一侧系统发生短路时,另一侧要向故障一侧输送短路电流.因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁,需要更换开关.而直流输电中,由于采用可控硅装置,电路功率能迅速、方便地进行调节,直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流,故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样.因此不必更换两侧原有开关及载流设备.
5、稳恒的直流电不产生电磁辐射,由于只产生电场不产生交变磁场,即使是超高压直流电,它也只是电场强到使空气电离而发光,此时的光辐射是空气电离发出的,并不是导线,不产生电磁波。所谓的电磁辐射就是能量以电磁波形式从辐射源发射到空间的现象。电流在导体内的流动会产生电场,电流在导体内变化会产生磁场,因此辐射出去的叫电磁波。
在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响.所以,当一极发生故障时,只需停运故障极,另一极仍可输送不少于一半功率的电能.但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障,必须全线停电.
原理
直流电所通过的电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该直流电路中,形成恒定的电场。在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,靠电源的非静电力的作用,克服静电力,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线。所以,在直流电路中,电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势,为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。
电路
在比较简单的直流电路中,电源电动势、电阻、电流以及任意两点电压之间的关系可根据欧姆定律及电动势的定义得出。复杂的直流网络可根据G.R.基尔霍夫方程组求解。它包括节点电流方程和回路电压方程两部分,前者指出,对于任一节点(3个或3个以上支路的交点),流入和流出节点的各电流的代数和为零,这是恒定条件的要求,后者指出,对于任一闭合回路(网格),各部分电压降的代数和为零,这是静电场环路定理的结果,两者构成了完备的方程组。
仪表
测量直流电路中电流、电压、电阻、电源电动势等物理量的仪表称为直流仪表。常用的有灵敏电流表(G表),电流表,伏特计,电桥,电势差计等。
电源
直流电源有化学电池,燃料电池,温差电池,太阳能电池,直流发电机等。利用直流电,还可以进行水的电解实验。将电极极插入水中,负极可以使水电解为氢气,正极则使水电解为氧气。
传输
在电力传输上,19世纪80年代以后,由于不便于将直流电
低电压升至高电压进行远距离传输,直流输电曾让位于交流输电。20世纪60年代以来,由于采用高电压、大功率变流器将直流电变为交流电,直流输电系统又重新受到重视并获得新的发展。
应用
直流电主要应用于各种电子仪器,电解,电镀,直流电力拖动等方面。
与交流电区别
交流电,(市电)是指大小和方向随时间作周期性变化的一种电流。
交流电是用交流发电机发出的,在发电过程中,多对磁极是按一定的角度均匀分布在一个圆周上,使得发电过程中,各个线圈就切割磁力线,由于具有多对磁极,每对磁极产生的磁力线被切割产生的电压、电流都是按弦规律变化的,所以能够不断的产生稳定的电流。国内交流电的频率一般是50赫兹,即每秒变化50次.有些国家交流电的频率是60赫兹,即每秒变化60次.当然也有其它频率.如电子线路中有方波的、三角形的等,但这些波形的交流电不是导体切割磁力线产生的,而是电容充放电、开关晶体管工作时产生的。
直流电的方向则不随时间而变化。通常又分为脉动直流电和稳恒电流。脉动直流电中有交流成分,如彩电中的电源电路中大约300伏左右的电压就是脉动直流电成分可通过电容去除。稳恒电流则是比较理想的,大小和方向都有不变。
设备
直流屏
直流屏通用名为智能免维护直流电源屏,简称直流屏,通用型号为GZDW。简单地说,直流屏就是提供稳定直流电源的设备。(在输入有380V电源时直接转化为220V,在输入(市电和备用电)都无输入时,直接转化为蓄电池供电——直流220V:实际上也可以说是一种工业专用应急电源)。发电厂和变电站中的电力操作电源现今采用的都是直流电源,它为控制负荷和动力负荷以及直流事故照明负荷等提供电源,是当代电力系统控制、保护的基础。直流屏由交配电单元、充电模块单元、降压硅链单元、直流馈电单元、配电监控单元、监控模块单元及绝缘监测单元组成。主要应用于电力系统中小型发电厂、水电站、各类变电站,和其他使用直流设备的用户(如石化、矿山、铁路等),适用于开关分合闸及二次回路中的仪器、仪表、继电保护和故障照明等场合。
直流屏技术指标
1) 交流测量精度:220V及380V±15% 范围内 ≤ 1.0 %
2) 直流测量精度:控母电压: 110V~240V范围内 ≤ 0 .5% 合母电压: 286V~198V范围内 ≤ 0.5% 充电电压: 286V~198V范围为 ≤ 0.5% 电池电压: 12.5V±10%范围为 ≤ 0.5% 控母、充电电流: 10%Ie~100%Ie范围内 ≤ 0.5%
3) 充电控制参数:调压口输出电压(DC):0 ~ 8.0V受控 (100mA)
4) 温度检测:1路电池室温度 -40℃~125℃ 109路电池温度巡检 -55℃~125℃
5) 电池在线检测: 256路 直流屏原理图
6) 绝缘在线检测: 8~64路,可定制
7) 支路开关状态检测: 8~64路
8) 硅链控制: 5级
9) 故障记录: 64条
10) 继电器触点:220V / 2A
直流电是什么意思
直流电(DC,direct current)是电荷的单向流动或者移动,通常是电子。
电流密度随着时间而变化,但是通常移动的方向在所有时间里都是一样的。
直流电的方向则不随时间而变化。通常又分为肪动直流电和稳恒电流。脉动直流电中有交流成分。
如彩电中的电源电路中大约300伏左右的电压就是脉动直流电成分可通过电容去除。稳恒电流则是比较理想的,大小和方向都有不变。
直流电主要应用于各种电子仪器,电解,电镀,直流电力拖动等方面。
1、汽车上用直流无刷电动机的场合目前主要有车轮驱动、空调器压缩机、空调器鼓风机、净化器、抽气机等。
2、在电动自行车上应用的无刷直流电动机通常制成盘式电动机,安装在车轮的轮毂内,轮毂由辐条与车圈连接,直接带动车轮转动。
另一类广泛用于电动自行车的是外转子永磁无刷直流电动机,目前圈内研制出的外转子永磁无刷直流电动机大多采用多极多槽、扁平结构。
3、电起动摩托车的起动电机和磁电机是两台各自独立的电机。起动电机为永磁直流电动机,工作转速高,需经减速机构和超越离合器与发动机曲轴相连;磁电机E轮 永磁转子与发动机曲轴直接相连,起到了发电和给发动机点火系统提供点火触发信号的作用。
4、如工业缝纫机用无刷直流电动机,其优点为可以实现正反转.快速启动与制动,定位精度高,过载能力大,振动低,同时实现工业缝纫机的自动返缝、自动割线和自动 挑线三个自动控制功能。
5、另外在计算机硬,软盘驱动、录象机鼓驱动、激光打印机、复印机、卫星上太 阳能帆板驱动、仪用通风机、血液分析仪、医护监控设备等领域的应用正在逐步取代有刷电机。该类无刷直流电动机尺寸小、加工精度高,属于技术密集型,其需求量巨大。
扩展资料
我国直流输电现状:
1、早在50年代初,派人去学习苏联的高压汞弧阀设计制造。
1978年上海投运一条31kV、150A、送电电缆长9km的直流输电试验线,累计运行2300h。
2、舟山直流输电工程 ,1989年9月1日通过了国家鉴定,并正式投入运行。
3、1984年10月国家批准建设葛洲坝至上海直流输电工程,于1989年投入运行。
4、 天广500kV直流输电工程,2000年12月底单极投产,2001年6月26日双极投产。
5、三峡至常州±500kV直流输电工程西起宜昌龙泉,东至常州政平,全长890km,2002年单极投运,2003年双极投运。
线路采用ASCR-720/50四分裂导线,是我国采用截面最大的导线。随线架设OPGW复合地线光缆一条 。
6、“十五”期间安排了7项直流输电工程。
除三峡至常州外,荆州至惠州博罗响水镇、安顺至肇庆±500kV直流输电工程将于2005年投运;
稍后开工的还有三峡至上海练塘±500kV工程;
作为大区互联的直流背靠背工程,将有陕西至河南灵宝、邯郸至新乡、东北至华北项目。
7、国家电力公司部署了“西电东送、南北互联、全国联网”的方针。
参考资料来源百度百科-直流电
直流电的定义是什么?
直流电:英文Direct Current,简称DC。
交流电:英文Alternating Current,简称AC。
“直流电”又称“恒流电”,恒定电流是直流电的一种,是大小和方向都不变的直流电。
交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流,在一个周期内的平均电流为零。不同于直流电,它的方向是会随着时间发生改变的,而直流电没有周期性变化。
直流电原理:
直流电所通过的电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该直流电路中,形成恒定的电场。在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,靠电源的非静电力的作用,克服静电力,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线。
所以,在直流电路中,电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势,为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。
交流电发展历史:
当发现了电磁感应后,产生交流电流的方法就被知晓。早期的发电机由英国人麦可·法拉第与法国人波利特·皮克西等人发明出来。
1882年,英国电工詹姆斯·戈登建造了大型双相交流发电机。开尔文勋爵与塞巴斯蒂安·费兰蒂开发早期交流发电机,频率介于100赫兹至300赫兹之间。
1891年,尼古拉·特斯拉取得了高频交流发电机的专利。
1891年后,多相交流发电机被用来供应电流,此后的交流发电机的交流电流频率通常设计在16赫兹至100赫兹间,搭配弧光灯、白炽灯或电动机使用。
根据电磁感应定律,当导体周围的磁场发生变化,感应电流在导体中产生。通常情况下,旋转磁体称为转子,导体绕在铁芯上的线圈内的固定组,称为定子,当其跨越磁场时,便产生电流。产生交流电的基本机械称为交流发电机。
什么是直流电,什么是交流电?麻烦说通俗点,谢谢。。
“直流电”,又称“恒流电”,恒定电流是直流电的一种,是大小和方向都不变的直流电,它是由爱迪生发现的。
恒定电流是指大小(电压高低)和方向(正负极)都不随时间(相对范围内)而变化,比如干电池。脉动直流电是指方向(正负极)不变,但大小随时间变化。
交流电流是指电流大小和方向随时间作周期性变化的为交流电,在一个周期内的运行平均值为零。不同于直流电,它的方向是会随着时间发生改变的,而直流电没有周期性变化。
通常波形为正弦曲线。交流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形,例如三角形波、正方形波。生活中使用的市电就是具有正弦波形的交流电。
扩展资料:
在直流电路中,电子从阴极、负极、负磁极形成,并向阳极、正极、正磁极移动。不过,物理学家定义直流电为从正极到负极的运动。
直流电是由电气化学和光电单元和电池产生的。相反,在大多数国家,从设备中流出的电流是交流(AC)的。交流电可以被转换为直流电,通过由转换器、整流器(阻止电流反方向流动),以及过滤器(消除整流器流出的电流中的跳动)组成的电源。
在该直流电路中,形成恒定的电场。在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,靠电源的非静电力的作用,克服静电力,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线。
所以,在直流电路中,电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势,为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。
根据傅里叶级数的原理,周期函数都可以展开为以正弦函数、余弦函数组成的无穷级数,任何非简谐的交流电也可以分解为一系列简谐正余弦交流电的合成。
参考资料来源:百度百科——交流电
参考资料来源:百度百科——直流电
什么叫直流电?什么叫交流电?
1、“直流电”又称“恒流电”,是大小和方向都不变的直流电恒定电流是指大小(电压高低)和方向(正负极)都不随时间(相对范围内)而变化,比如干电池。脉动直流电是指方向(正负极)不变,但大小随时间变化。
2、交流电流是指电流方向随时间作周期性变化的为交流电,在一个周期内的运行平均值为零。不同于直流电,它的方向是会随着时间发生改变的,并且直流电没有周期性变化。
3、区别:
直流电:是电荷的单向流动或者移动,通常是电子。电流密度随着时间而变化,但是通常移动的方向在所有时间里都是一样的。作为一个形容词,DC可用于参考电压,在直流电路中,电子从阴极、负极、负磁极形成,并向阳极、正极、正磁极移动。不过,物理学家定义直流电为从正极到负极的运动。
交流电:通常波形为正弦曲线。交流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形,例如三角形波、正方形波。生活中使用的市电就是具有正弦波形的交流电。
扩展资料:
1、直流电是由电气化学和光电单元和电池产生的。相反,在大多数国家,从设备中流出的电流是交流(AC)的。交流电可以被转换为直流电,通过由转换器、整流器(阻止电流反方向流动),以及过滤器(消除整流器流出的电流中的跳动)组成的电源。
2、交流电被广泛运用于电力的传输,因为在以往的技术条件下交流输电比直流输电更有效率。传输的电流在导线上的耗散功率可用焦耳定律(P =I ²Rt)求得,显然要降低能量损耗需要降低传输的电流或电线的电阻。由于成本和技术所限,很难降低目前使用的输电线路(如铜线)的电阻,所以降低传输的电流是唯一而且有效的方法。
参考资料:百度百科-交流电、百度百科-直流电
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