curent continuu (CD) este fluxul de particule încărcate în aceeași direcție, de obicei în interiorul unui conductor sau alt mediu. Aceste particule încărcate pot fi electroni, în cazul unui material precum cuprul sau ioni de diferite tipuri..
Acesta este tipul de curent generat atunci când o celulă sau o baterie este conectată la un bec pentru a-l porni, așa cum se arată în următoarea imagine:
Se întâmplă ca atomii metalelor precum cuprul, argintul și altele să aibă în învelișul lor exterior cel puțin un electron care se mișcă ușor în interiorul materialului. În condiții normale, această mișcare este aleatorie, dar de îndată ce se stabilește o diferență de potențial între capetele conductorului, electronii se pot deplasa în aceeași direcție, creând astfel un curent electric direct..
Deoarece metalele au acești electroni liberi, aceștia sunt buni conductori de curent, totuși toate materialele pot conduce curentul electric într-o măsură mai mare sau mai mică..
Deoarece curentul I este un flux de sarcini în timp, este definit matematic ca cantitatea de sarcină electrică Δq, care circulă prin secțiunea transversală a unui conductor în timpul unui interval de timp Δt:
I = Δq / Δt
Unitatea de curent electric din sistemul internațional SI este amperul, prescurtat A și echivalent cu coulomb / secundă (C / s).
Curentul continuu are nevoie de un circuit închis sau o cale pentru a curge și poate fi generat în diferite moduri. Una dintre cele mai frecvente este prin celule (baterii), pile de combustibil și acumulatori, care au două terminale fixe și semne opuse..
În interiorul bateriilor au loc reacții chimice care separă sarcinile electrice și stabilesc diferența de potențial necesară pentru producerea curentului..
Încărcări separate, electronii părăsesc terminalul negativ, unde se află la un potențial mai mare și sunt atrași de terminalul pozitiv al potențialului inferior, deplasându-se în circuit în aceeași direcție..
În timp, reacțiile chimice încetinesc și bateria se epuizează. În ciuda acestui fapt, curentul pe care îl produce, deși are o intensitate scăzută, este încă curent continuu..
O altă metodă de obținere a curentului continuu este prin conversia curentului alternativ. Curentul care ajunge la case este alternativ, prin urmare direcția acestuia se schimbă ciclic, dar poate fi transformat în curent continuu având anumite elemente de circuit precum diode, condensatori și transformatoare..
Aceste elemente sunt responsabile pentru menținerea curentului care curge într-o singură direcție. Sună cam complicat, dar circuitele necesare, cunoscute sub numele de circuite redresoare, nu sunt greu de implementat. Procesul invers, adică schimbarea curentului continuu în curent alternativ este puțin mai complex, deși se poate face și el.
Curentul alternativ este preferat pentru utilizarea în masă, deoarece este mai ușor de transportat și distribuit și cu mai puține pierderi de la centralele electrice. Din acest motiv, dacă un dispozitiv este proiectat să funcționeze cu curent continuu, acesta vine întotdeauna echipat cu un dispozitiv sau încărcător cu care să efectueze conversia..
Un circuit de curent continuu cuprinde o serie de elemente precum rezistențe, condensatoare și altele, conectate prin fire conductoare și alimentate cu o sursă de tensiune directă..
Există simboluri specifice pentru fiecare dintre aceste elemente, de exemplu surse de tensiune directă, care furnizează curent continuu, sunt simbolizate prin două linii paralele de lungimi diferite sau un cerc cu simbolul egalității în interior..
În imaginea următoare V este tensiunea și I este curentul. Rețineți că curentul este tras lăsând polul pozitiv al bateriei, deși se știe că electronii, încărcați negativ, transportă curentul. Acest lucru se face prin convenție.
Un alt element comun în circuitele de curent continuu este rezistenta. Toți conductorii prezintă o anumită opoziție sau rezistență la trecerea curentului, iar simbolul lor este o linie zimțată.
Filamentul becului are rezistență, în acest fel, circuitul din figura 1 este reprezentat schematic așa cum se arată în figura de mai jos.
Odată ce comutatorul S este închis, curentul poate curge prin rezistorul R, determinând aprinderea și emisia de căldură a filamentului becului..
Legea lui Ohm este utilizată pentru a rezolva circuite simple de curent continuu precum cel din secțiunea anterioară, fiind valabilă pentru un număr mare de materiale conductoare:
V = I ∙ R
Unde V este tensiunea, I este intensitatea curentului și R este rezistența electrică. În unitățile sistemului internațional, tensiunea este măsurată în volți (V), curentul în amperi (A) și rezistența în ohmi (Ω).
Dacă rezistența filamentului din circuitul de mai sus este R = 150 Ω și tensiunea este de 12 V, curentul care circulă prin circuit este:
I = V / R = 12 V / 150 Ω = 0,08 A
Celulele și bateriile care alimentează ceasurile și jucăriile alimentează curent continuu. Sunt disponibile în diferite dimensiuni și tensiuni, în funcție de necesitățile proiectului.
Bateria auto este un alt exemplu de utilizare a curentului continuu, datorită căruia funcționează sistemul de lumini și motorul de pornire.
Marea majoritate a echipamentelor electronice portabile de uz casnic sunt alimentate de curent continuu și sunt echipate cu o baterie și un încărcător..
Acestea constau în circuite electronice pentru captarea și transformarea luminii solare în energie electrică prin efectul fotoelectric. Aceste dispozitive furnizează întotdeauna un curent continuu, care poate fi convertit în curent alternativ folosind un invertor.
După cum sa explicat anterior, curentul continuu este unul care curge în aceeași direcție, cu toate acestea, magnitudinea acestuia poate fi variabilă. De exemplu, atunci când o baterie obișnuită este descărcată, curentul pe care îl produce este mai mic decât atunci când era nou..
Următoarele imagini prezintă diferite exemple de curent continuu, începând cu un curent constant în timp. Celelalte sunt variabile, cu toate acestea, toate curg în aceeași direcție, prin urmare sunt curenți direcți.
Este cel al cărui grafic curent vs timp este o linie orizontală, paralelă cu axa timpului.
Următorul grafic prezintă doi curenți direcți de intensitate variabilă, obținuți dintr-un semnal alternativ printr-un circuit adecvat:
Diferențele dintre curent alternativ și curent continuu.
Circuite de curent alternativ.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.