-->
Âûïðÿìëåíèå ïåðåìåííîãî òîêà. Ôèçèêà 11 êë. Ìÿêèøåâ
< !-- ot vovana -->
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

 


Ñîäåðæàíèå

 

Ãëàâíàÿ >> Êîëåáàíèÿ è âîëíû. Ôèçèêà 11 êë. Ìÿêèøåâ

Ãëàâà 3. Ïðîèçâîäñòâî, ïåðåäà÷à, ðàñïðåäåëåíèå è èñïîëüçîâàíèå ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè

 


§ 3.4. Âûïðÿìëåíèå ïåðåìåííîãî òîêà

 òåõíèêå è â áûòó ïðèìåíÿåòñÿ ãëàâíûì îáðàçîì ïåðåìåííûé òîê. Îäíàêî âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ áûâàåò íåîáõîäèì è òîê ïîñòîÿííûé. Ïîñòîÿííûé òîê èñïîëüçóåòñÿ ïðè ýëåêòðîëèçå. Ýëåêòðîäâèãàòåëè ïîñòîÿííîãî òîêà äîïóñêàþò ïëàâíîå ðåãóëèðîâàíèå ñêîðîñòè âðàùåíèÿ è ðàçâèâàþò áîëüøîé âðàùàþùèé ìîìåíò ïðè ïóñêå. Ýòè ñâîéñòâà äåëàþò èõ íåçàìåíèìûìè íà òðàíñïîðòå (ýëåêòðîâîçû, òðàìâàè, òðîëëåéáóñû, ýëåêòðîêàðû). Ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå íåîáõîäèìî äëÿ çàðÿäêè àêêóìóëÿòîðîâ è ïèòàíèÿ áîëüøèíñòâà ðàäèîòåõíè÷åñêèõ óñòðîéñòâ. Íàêîíåö, ïîñòîÿííûì òîêîì ïèòàþòñÿ èíäóêòîðû ãåíåðàòîðîâ ïåðåìåííîãî òîêà.

Ïîñòîÿííûé òîê ÷àùå âñåãî ïîëó÷àþò èç ïåðåìåííîãî ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíûõ óñòðîéñòâ — âûïðÿìèòåëåé. Äåéñòâèå ëþáîãî âûïðÿìèòåëÿ îñíîâàíî íà âîçìîæíîñòè ñîçäàíèÿ ýëåìåíòîâ öåïè, ïðîïóñêàþùèõ òîê òîëüêî â îäíîì îïðåäåëåííîì íàïðàâëåíèè. Òàêèì ñâîéñòâîì îáëàäàþò äâóõýëåêòðîäíûå ýëåêòðîííûå ëàìïû, à òàêæå ïîëóïðîâîäíèêîâûå äèîäû.

Ðàññìîòðèì íåêîòîðûå ñõåìû âûïðÿìëåíèÿ ïåðåìåííîãî òîêà ñ ïðèìåíåíèåì ïîëóïðîâîäíèêîâûõ äèîäîâ. Ýòî íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûå â íàñòîÿùåå âðåìÿ âûïðÿìèòåëè.

Îäíîïîëóïåðèîäíîå âûïðÿìëåíèå

Ïðè âêëþ÷åíèè äèîäà â öåïü ñ ïåðåìåííûì ñèíóñîèäàëüíûì íàïðÿæåíèåì (ðèñ. 3.4) òîê â öåïè ïðîõîäèò òîëüêî â òå÷åíèå ïîëîâèíû êàæäîãî ïåðèîäà. Òàêîå âûïðÿìëåíèå ïåðåìåííîãî òîêà íàçûâàåòñÿ îäíîïîëóïåðèîäíûì. Çàâèñèìîñòü ñèëû òîêà îò âðåìåíè ïðè òàêîì âûïðÿìëåíèè èìååò âèä, ïîêàçàííûé íà ðèñóíêå 3.5. Òîê, ïðîòåêàþùèé ÷åðåç ðåçèñòîð R (ñì. ðèñ. 3.4), ÿâëÿåòñÿ ïîñòîÿííûì ëèøü ïî íàïðàâëåíèþ. Ñèëà òîêà íå ïîñòîÿííà.  òå÷åíèå îäíîãî ïîëóïåðèîäà îíà âîçðàñòàåò îò íóëÿ äî ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ, à çàòåì óáûâàåò ñíîâà äî íóëÿ.  òå÷åíèå âñåãî âòîðîãî ïîëóïåðèîäà ñèëà òîêà ðàâíà íóëþ, çàòåì îíà ñíîâà âîçðàñòàåò è ò. ä. Òàêîé òîê íàçûâàåòñÿ ïóëüñèðóþùèì.

Äâóõïîëóïåðèîäíîå âûïðÿìëåíèå

ìîñòîâàÿ ñõåìà

Äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ îáîèõ ïîëóïåðèîäîâ ïåðåìåííîãî òîêà ïðèìåíÿþòñÿ ñõåìû äâóõïîëóïåðèîäíîãî âûïðÿìëåíèÿ. Îäíîé èç ðàñïðîñòðàíåííûõ ñõåì ïîëóïðîâîäíèêîâûõ âûïðÿìèòåëåé ñ äâóõïîëóïåðèîäíûì âûïðÿìëåíèåì ÿâëÿåòñÿ ìîñòîâàÿ ñõåìà, ïîêàçàííàÿ íà ðèñóíêå 3.6.  ìîìåíò, êîãäà ïîòåíöèàë êëåììû À èñòî÷íèêà ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ ïîëîæèòåëåí, à êëåììû  — îòðèöàòåëåí, òîê èäåò ÷åðåç äèîäû 1 è 4 (ðèñ. 3.7, à). Äèîäû 2 è 3 ïðè ýòîì çàïåðòû, à öåïü â ýòèõ ìåñòàõ ïðàêòè÷åñêè ðàçîìêíóòà. ×åðåç ïîëîâèíó ïåðèîäà ïîòåíöèàë êëåììû À ñòàíîâèòñÿ îòðèöàòåëüíûì, à êëåììû  — ïîëîæèòåëüíûì. Òåïåðü óæå çàïåðòû äèîäû 1 è 4, è òîê ïðîïóñêàþò äèîäû 2 è 3 (ðèñ. 3.7, á). ×åðåç íàãðóçêó òîê â òå÷åíèå îáîèõ ïîëóïåðèîäîâ ïðîõîäèò â îäíîì è òîì æå íàïðàâëåíèè: îò Ñ ê D. Îäíàêî è òåïåðü ñèëà òîêà íåïðåðûâíî èçìåíÿåòñÿ: ïîñëå âûïðÿìëåíèÿ òîê òàêæå îêàçûâàåòñÿ ïóëüñèðóþùèì (ðèñ. 3.8).

Ñãëàæèâàþùèå ôèëüòðû

Äëÿ ïèòàíèÿ ðàäèîòåõíè÷åñêèõ öåïåé ïóëüñèðóþùèé òîê íå ãîäèòñÿ. Çäåñü íåîáõîäèì òîê ïîñòîÿííîãî íàïðàâëåíèÿ ñ ïîñòîÿííîé ñèëîé òîêà. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ âûïðÿìëåííîãî òîêà, ïðàêòè÷åñêè ñâîáîäíîãî îò ïóëüñàöèé, ïðèìåíÿþò ñãëàæèâàþùèå ôèëüòðû.

Ïðîñòåéøèì ôèëüòðîì ÿâëÿåòñÿ êîíäåíñàòîð äîñòàòî÷íî áîëüøîé åìêîñòè, âêëþ÷åííûé ïàðàëëåëüíî íàãðóçêå (ðèñ. 3.9). Ôèëüòð ðàáîòàåò òàê.  òó ÷àñòü ïîëóïåðèîäà, êîãäà òîê íàðàñòàåò, ÷àñòü åãî ïðîõîäèò ÷åðåç íàãðóçêó, à äðóãàÿ ÷àñòü îòâåòâëÿåòñÿ â êîíäåíñàòîð, çàðÿæàÿ åãî (ñïëîøíûå ñòðåëêè íà ðèñóíêå 3.9). Ðàçâåòâëåíèå òîêà óìåíüøàåò ñèëó òîêà â íàãðóçêå. Çàòî â òå÷åíèå âòîðîé ÷àñòè ïîëóïåðèîäà, êîãäà òîê óáûâàåò, êîíäåíñàòîð ÷àñòè÷íî ðàçðÿæàåòñÿ ÷åðåç íàãðóçêó, è ÷åðåç íåå ïðîõîäèò òîê òîãî æå íàïðàâëåíèÿ (ïóíêòèðíàÿ ñòðåëêà íà ðèñóíêå 3.9). Òàêèì îáðàçîì, â òå÷åíèå âñåãî ïåðèîäà äîñòèãàåòñÿ íåïðåðûâíîå ïðîõîæäåíèå òîêà ÷åðåç íàãðóçêó è óìåíüøåíèå åãî ïóëüñàöèé. Ôîðìà ñãëàæåííîãî òîêà ïîêàçàíà íà ðèñóíêå 3.10 ñïëîøíîé (ëîìàíîé) ëèíèåé.

Åùå áîëåå ñîâåðøåííûì ÿâëÿåòñÿ ôèëüòð, ñîñòîÿùèé èç êàòóøêè ñî ñòàëüíûì ñåðäå÷íèêîì, íàáðàííûì èç ëèñòîâîé ñòàëè (äðîññåëÿ), è äâóõ êîíäåíñàòîðîâ. Äðîññåëü, îáëàäàþùèé áîëüøîé èíäóêòèâíîñòüþ, âêëþ÷àåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíî ñ íàãðóçêîé, à êîíäåíñàòîðû ïàðàëëåëüíî: îäèí — ïåðåä äðîññåëåì, à äðóãîé ïîñëå íåãî (ðèñ. 3.11). ÝÄÑ ñàìîèíäóêöèè â êàòóøêå (äðîññåëå) ïðîòèâîäåéñòâóåò èçìåíåíèÿì òîêà. Îíà îñëàáëÿåò åãî âî âðåìÿ íàðàñòàíèÿ è ïîääåðæèâàåò âî âðåìÿ óáûâàíèÿ.

 íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîëóïðîâîäíèêîâûå âûïðÿìèòåëè èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïèòàíèÿ ïîñòîÿííûì òîêîì ýëåêòðèôèöèðîâàííûõ æåëåçíûõ äîðîã, ãîðîäñêîãî ýëåêòðîòðàíñïîðòà (ìåòðî, òðàìâàé, òðîëëåéáóñ), à òàêæå ýëåêòðîëèòè÷åñêèõ öåõîâ.

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru
<">


Ñîäåðæàíèå

interfaceType: 0, withoutIframe: true,