Найти в Дзене

Чем переменный ток отличается от постоянного

Обнаружилось удивительное явление. В ютубе под одним просветительским роликом об электричестве нашлись очень интересные комментарии, в которых люди просят ещё познавательных роликов и вываливают вопросы, которые изучаются в рамках первых трёх курсов профильных институтов и техникумов. Человек написал, что выучился на монтажника и даже уже работал, но по списку вопросов понятно, что об электричестве понятия он не имеет. Да и сам он об этом говорит.

И вот это реально страшно. Когда после каких-то курсов монтажить идут люди, получивших некие навыки, но не имеющие теоретической подготовки. Они выполняют нормы и требования, но не понимают, почему такие нормы, почему нужно делать именно так. Что, например, вода и электричество в одном помещении требуют осторожности и аккуратности, а соответственно и требования к проводкам в таких помещениях вполне ясные и однозначные. Я это знаю из понимания природы электричества, но так как проектировать и монтировать проводки не буду, конкретных норм ПУЭ просто не знаю. Но если понадобится, могу и узнать.

Сразу оговорось, много действительно толковых электриков, которые и умеют, и знают, и понимают, и продолжают самообразовываться. Но и описанное мной явление тоже имеет место.

Ну и кстати, видимо, запрос про разницу постоянного и переменного токов не такой уж редкий, поисковик настойчиво именно его подсовывает, поэтому будем разбираться.

Так чем же отличается ток переменный от тока постоянного? Ток вообще -- это направленное движение заряженных частиц.

Ток в металлических проводниках течёт благодаря наличию так называемого "электронного газа". Дело в том, что электроны атомов металлов слишком свободолюбивы и норовят сбежать при появлении электрического поля даже небольшой напряжённости. А вот собственно атомы жёстко держатся в кристаллической решётке, а электроны легко перебегают от атома к атому и так перемещаются, и главное -- в одном направлении. У диэлектриков (изоляторов, непроводящих материалов, например, стекло, дерево, парафин, фарфор) наоборот, оторвать электрон от атома электрическим полем не получается. Если интересно про электронный газ, то пожалуйста статья на википедии.

Пример атомной решётки металла. Электроны могут перескакивать от атома к атому, в обычном состоянии в разных направлениях, хаотично, при наличии электрического поля - в каком-то конкретном направлении
Пример атомной решётки металла. Электроны могут перескакивать от атома к атому, в обычном состоянии в разных направлениях, хаотично, при наличии электрического поля - в каком-то конкретном направлении

Обратите внимание: электрический ток -- это НАПРАВЛЕННОЕ движение заряженных частиц.

Постоянный ток -- это направленное движение электронов без смены направления, т.е. постоянно в одном и том же направлении. За положительное направление постоянного электрического тока принято направление от плюса к минусу. При этом фактически электроны движутся от минуса к плюсу. Исторически так сложилось. Когда открыли электрический ток как явление, про электроны не было известно вообще ничего.

Наглядно о том, что выше написано. Ток - от плюса к минусу. Электроны - от минуса к плюсу. Зелёным показан вектор напряжённости электрического поля.
Наглядно о том, что выше написано. Ток - от плюса к минусу. Электроны - от минуса к плюсу. Зелёным показан вектор напряжённости электрического поля.

Переменный ток называется так, потому что его направление меняется. То есть сначала ток течёт в одном направлении, потом полярность меняется, ток течёт уже в другом направлении, а потом всё возвращается обратно. И так 50 раз в секунду в наших системах и 60 раз в секунду в энергосистемах в США и ещё в некоторых странах.

В этом и состоит принципиальная разница между постоянным и переменным током. Естественно, из-за этого их поведение и применение будет отличаться. Но это уже совсем другая тема.

Напоследок хочу привести графики зависимости величины постоянного и переменного тока от времени:

Графики зависимостей i(t) и u(t)
Графики зависимостей i(t) и u(t)

Как видите, постоянный ток (как и напряжение) от времени не зависит. А переменный изменяется с течением времени.

Ещё рекомендую посмотреть небольшой советский обучающий фильм про электрический ток. Всё очень наглядно и понятно показано, за что я и люблю советские научно-популярные фильмы.

Надеюсь, мне удалось объяснить разницу между постоянным и переменным током. Если есть вопросы, пишите в комментариях.

Подписывайтесь, ставьте лайки, делитесь статьёй. Всем тепла и света!
Наука
7 млн интересуются