Как обозначается переменный ток и его отличие от постоянного

Простой способ визуализировать различие между постоянным и переменным токами — построить графики зависимости их направления от времени. Первый будет выглядеть как прямая, а второй как волнообразная линия. Один цикл этой кривой и есть графическая основа того, как обозначается переменный ток на схемах и пиктограммах (

), а аббревиатура AC (Alternating Current) устоялась как общепризнанный термин в текстах.

Обозначения DC и AC

Все проводники имеют свободные электроны, способные перемещаться в присутствии разности потенциалов. Этот поток заряженных частиц в замкнутом контуре называется электрическим током. Если электрический заряд движется только в одном направлении, то это явление называется постоянным электрическим током, его обозначение «—» или DC (Direct Current).

Определение переменного тока можно вывести от обратного: это будет движение зарядов, меняющих своё направление на периодической основе. Колебания АС могут принимать самые разнообразные формы, например:

пилообразную;
квадратную;
треугольную;
синусоидальную.

Синусоидальный AC ток — это тот тип энергии, который транспортируется по современным электрическим сетям. Его огромное преимущество для энергосистем в том, что он позволяет достаточно просто изменять передаваемое напряжение с помощью трансформаторов, а такую форму волны легко генерировать. Эти качества позволяют экономить огромное количество денег и материальных ресурсов при производстве и передаче электроэнергии на значительные расстояния.

Проиллюстрировать выгоды от использования АС энергокомпаниями можно на следующем примере. Допустим, что в качестве генерирующей мощности есть электростанция, которая способна производить 1 млн ватт энергии.

Для наглядности удобно будет рассмотреть 2 способа её транспортировки:

Передать по сетям 1 млн ампер с напряжением 1 вольт.
Транспортировка тока силой в 1 ампер и напряжением 1 млн вольт.

Главное отличие заключается в следующем: во втором случае для передачи энергии потребуется проводник небольшой толщины, в то время как в первом — без кабеля с огромным сечением не обойтись. Поэтому энергетические компании преобразуют сгенерированную энергию в AC с очень высоким напряжением для транспортировки, а затем понижают в непосредственной близости от потребителей.

Ещё одним преимуществом AC для энергокомпаний является превосходство в надёжности и простоте генераторов переменного тока в сравнении с динамо. Кроме того, AC обладает такими преимуществами:

позволяет эксплуатировать сравнительно более эффективные, простые и надёжные электрические машины;
не разрушает коммутационные устройства.

Вся электроника и цифровая техника потребляет DC. Как правило, генерация постоянного тока производится с помощью электрохимических и гальванических элементов. Это сравнительно дорогие способы получения электричества, поэтому существует немало конструкций устройств, преобразующих AC в DC, основанных на предотвращении протекания тока в обратном направлении и выпрямлении синусоиды с помощью фильтров.

В комбинации с трансформаторами выпрямители позволяют получать из сети DC требуемых параметров и высокого качества.

Идеи Эдисона

Современную жизнь невозможно представить без электричества. Для того чтобы оно служило в гражданских и промышленных целях, его необходимо не только произвести, но и доставить потребителю. Первым, кто решил производить электроэнергию в большом объёме и транспортировать её на заводы, в офисы и домашние хозяйства, был американский предприниматель Томас Эдисон — один из самых влиятельных изобретателей мира.

Для реализации своей идеи он спроектировал и испытал паровые генераторы постоянного тока, счётчики электрической энергии и элементы распределительных сетей. Провести первую электрификацию освещения было в то время непросто. Владельцы газовых компаний рассматривали Эдисона как опасного конкурента, способного поставить существование их предприятий под угрозу. Но изобретателя ничто не могло остановить. Ни колоссальная стоимость прокладки кабелей в тротуарах, ни аварии во время испытаний не помешали ему в сентябре 1882 г. запустить первую осветительную сеть из пяти тысяч ламп.

Читайте так же:

Зажимы для проводов на стену

Через 5 лет работало уже более 50 электростанций Эдисона. Несмотря на большой успех изобретателю не удалось расширить географию своих электрических сетей на весь мир. Жители районов, в которых находились электростанции, жаловались на дым и копоть, и добились закрытия производств Эдисона. Таким образом, первое поколение угольных электростанций со временем прекратило свою работу, уступив место тысячам новым, генерирующим AC.

Победа Теслы

Бо́льшая часть раннего распределяемого электричества была постоянным током, а стандартов для потребителей не существовало. Например, дуговые лампы нуждались в нескольких тысячах вольт, а лампы накаливания Эдисона требовали 110 В, трамваи Сименса работали от 500 В, а промышленные двигатели на предприятиях могли в разы отличаться по напряжению.

Электрические компании вынуждены были создавать и содержать одновременно несколько генерирующих линий для различного класса нагрузок. Можно сказать, что для повсеместного использования сетей DC было два серьёзных препятствия:

близость генераторов к нагрузкам;
сложности с обеспечением разнообразия напряжений.

Хорватский учёный Тесла, работавший с Эдисоном, считал, что использование переменного тока в электрических сетях может решить эти проблемы. Их разногласия относительно перспектив переменного напряжения закончились тем, что исследователь АС продолжил свои работы уже с конкурентом Эдисона — Джорджем Вестингаузом. Тесла не открыл переменный ток, но был изобретателем синхронного генератора и асинхронного двигателя, а также автором патентов, касающихся работы многофазных устройств.

Преимущества AC для генерации и транспортировки были очевидны, но Эдисон, вместо того, чтобы признать это, оставался твёрд в продвижении DC и пытался дискредитировать своих конкурентов. Он начал популяризировать идеи о том, что АС смертоносен для животных и людей. Например, Эдисон даже стал изобретателем электрического стула на переменном токе с целью получить основания для пропагандистской компании, посвящённой опасности АС.

Несмотря на то что антирекламная кампания прошла успешно и дала ощутимые плоды, радость победы для Эдисона была недолгой. В 1892 г. немецкий физик Поллак изобрёл механический выпрямитель, с помощью которого стало возможным заряжать электрические батареи, и существование транспортировки DC потеряло своё последнее оправдание. Уже в 1893 году Чикагская мировая ярмарка была освещена от сети АС, что стало началом триумфа переменного тока в XX веке, а конкурентные события между изобретателями вошли в историю как «война токов».

Ренессанс электрической войны

Рост использования источников возобновляемой энергии в XXI веке привёл к появлению децентрализованных электросетей небольшого масштаба с потреблением электричества практически на месте производства. Для таких энергосистем преимущества AC не имеют никакого значения, поэтому применение в них постоянного тока оправдано.

Современная высокопроизводительная электроника осуществила прогресс в преобразовании энергии и позволяет трансформировать постоянный ток в диапазонах напряжений до 800 тыс. вольт с большей эффективностью, чем в электрических машинах АС. Эти инновации стали основой для строительства высоковольтных линий постоянного тока (HVDC) для передачи избыточной солнечной или ветровой энергии из одних регионов в другие. Строительство HVDC обходится приблизительно вдвое дороже традиционных, но из-за низких потерь и экологичности всей системы подобные инвестиции оправданы.

Читайте так же:

Какие обороты у циркулярной пилы

Всё большее количество электроприборов требуют постоянного тока. Компьютеры, светодиодное освещение и другие электронные устройства нуждаются в преобразовании и выпрямлении сетевого электричества. В ближайшие годы ожидается рост количества электрических транспортных средств. Современные распределительные системы DC способны со временем исключить в быту преобразователи напряжения и легко интегрировать в бытовые и промышленные сети фотоэлектрические элементы и накопительные батареи.

Передача высоковольтного DC в настоящее время уже проверенная и отработанная технология в таких странах, как Германия и Китай. Но для практической повсеместной реализации остаётся ещё много нерешённых вопросов. Как обе технологии будут сосуществовать? Что будет эффективными мерами безопасности? Какие технические и юридические мероприятия потребуются для перехода на постоянный ток? Преимущества и масштабы подобных изменений настолько значительны, что, видимо, речь идёт о смене парадигмы.

Особенности dcv и acv на мультиметре

Есть различные измерительные устройства для работы в электрических цепях. Чтобы определить напряжение, ток, сопротивление, необходимо произвести настройки. DCV и ACV на мультиметре отображает тип цепи.

Что такое мультиметр

Мультиметр называют комбинированным измерительным устройством. Оно сочетает в себе омметр, вольтметр, амперметр. Устройство может использоваться в цепи постоянного, переменного тока. Модели выбирают из-за их компактности и точности.

Мультиметр

Востребованными остаются цифровые измерители, которые имеют преимущество перед аналоговыми приборами. Показатель погрешности не превышает 15%. Устройства отличаются по разрядности, учитывается класс проводимости.

Расшифровка DCV и ACV

Если взглянуть на панель мультиметра, видны надписи DCV и ACV. DCV — это «постоянное напряжение», а ACV — это «переменный тип». Отличие заключается в изменении величины либо направлении электрического потока.

Измерение мультиметром

Важно! Постоянный ток стабилен и движется в одном направлении.

На графике величина выглядит, как прямая линия. Чтобы произвести замер электрического тока, необходимо использовать мультиметр. Если требуется увидеть пульсацию, надо потратить некоторое время. При постоянном токе напряжение может быть понижающим либо возрастающим.

Заряженные частицы при этом движутся в заданном направлении по схеме. Учитывается их количество и скорость передвижения внутри проводника. Речь идёт о металлах, ионах, электронах и т. п. На заряды действует электрическое поле. Оно отвечает за распределение элементов. В стационарной модели заряды держаться кучно.

Постоянный ток

В случае с переменным током величина изменяется. Мультиметр показывает колебания энергетического потока (иначе он называется синусоидальным). Если подключить измерительный прибор, заметна малая либо большая амплитуда тока.

Важно! Ещё один фактор это направление заряженных частиц.

Характеристика подчиняется алгебраическим правилам и можно высчитать положительный, отрицательный коэффициент. Взглянув на диаграмму, можно увидеть связь между показателем тока и временем.

Переменный ток

Обозначение на мультиметре

При использовании измерительных приборов часто встаёт вопрос обозначения на мультиметре, расшифровка. Режимы DCV и ACV у моделей прописываются английскими буквами. Также есть укороченные обозначения DC и AC. Если встречается компактная панель, вовсе может быть «A» и «V». На китайской мультиметровой технике прописаны надписи «ACA» и «ACV».

Читайте так же:

Автоантенна своими руками изготовление

ACA и ACV

Как использовать мультиметр

Мультиметр отлично подходит для диагностики неисправности электрооборудования, однако важно знать основные правила эксплуатации. Тестеры отличаются по функциональности, внешнему виду, но можно дать общие рекомендации. Простые варианты для домашнего использования имеют стандартные функции и годятся для измерения напряжения, сопротивления, силы тока.

Все данные отображаются на экране, а измерения производятся щупом. Чтобы выбрать режим, нужно крутить поворотный механизм пока отметка не совпадет с надписью. На экране отображается вся необходимая информация, есть текст и значки. Распространенными считаются варианты на четыре заряда.

Тестеры на четыре заряда

Интересно! Значки показывают уровень заряда аккумулятора и выбранный режим.

Необходимо учитывать единицы измерения и тип цепи. Также предусмотрена кнопка включения-выключения прибора. При выборе определенного режима учитывается рабочий диапазон мультиметра. Обратив внимание на значения, можно заметить, что есть разделение для цепей постоянного и переменного тока. Установлены выделенные кнопки для замера сопротивления, проверки транзисторов и прозвона элементов.

Прозвон элементов

При замере необходимо начинать с меньших единиц и продвигаться далее. На панели нет обозначения больших значений, поэтому используются сокращения. К примеру, проверяя сопротивление, рядом с отметками можно увидеть надписи — «микро», «мили», «кило», «мега». Таким образом удается избежать длинных значений. В случае с напряжением имеет смысл двигаться от большего к меньшему.

У стандартной модели есть разъём для подключения щупа. Чёрный провод является общим, а красный используется с целью замера силы тока, сопротивления, напряжения. Разъем постоянного тока обозначается как ADC, но китайцы используют сокращение — AC. Общий выход находится под надписью COM или встречается текст «common».

COM на мультиметровом устройстве

Измерение с помощью мультиметра

Чтобы произвести замер постоянного напряжения, необходимо выбрать соответствующее значение на поворотном механизме — DCV. Проверяется подключение щупа и общего разъёма. Начинать следует с максимального значения на панели. Щуп фиксируется на компоненте, например, клемме батарейки. Экран в автоматическом режиме покажет значение, можно узнать точную величину.

Важно! Если на дисплее перед цифрами указываются нули, значит, следует понижать единицы измерения.

Чтобы проверить переменное напряжение в цепи, стоит поставить переключатель на надпись ACV. Следуя инструкции, важно установить щупы на контактах элемента. К примеру, это может быть розетка 220 вольт. Как в случае с постоянным током, необходимо начинать с максимальной отметки рабочего диапазона.

Дисплей тестера

Меры безопасности

При использовании мультиметра важно придерживаться правил:

не допускается напряжение свыше 500 в,
необходимо проверять тестер,
необходим учет рабочей температуры.

Выше рассмотрены обозначения на мультиметре, дана их расшифровка. Раскрыты режимы DCV и ACV постоянного, переменного тока. Чтобы использовать мультиметр, необходимо знать о мерах безопасности.

Мультиметры AKTAKOM

2 прибора в 1. Мультиметр + осциллограф. Осциллограф: полоса 10 МГц, 1 канал, дискретизация 50 Мвыб/сек,, вертикальное разрешение 8 бит, коэффициент отклонения 50 мВ — 100 В/дел., курсорные измерения, запуск по фронту, макс. входное напряжение 400 Впик. Мультиметр: TrueRMS, 50000 отсчетов, постоянное и переменное напряжение до 1000В, постоянный и переменный ток до 10 А, сопротивление до 50 МОм, емкость до 10 мФ, частота до 10 МГц, температура от -200 до 1350 С, проверка диодов и прозвонка. Построение тренда. Bluetooth. IP67. Размеры 220х96х60 мм, вес 631 г.

Читайте так же:

Как связать рыболовную сеть своими руками

Розничная цена: 53 280,00 руб.

НДС включён в цену