什麼是交流電?什麼是直流電?
我們看上面的插座,想象成兩個水的出口。
我們接上個U型水管,兩頭分別接到插口上。
一會水將從左邊出口流出,從右邊出口回去,
一會從右邊出口流出從左邊回去。
這樣的來回流動是一秒鐘的時間內變化了50次。
並且水量的大小也是變化的。
具體變化過程第一個方向時從沒有水慢慢變大到最大,然後逐漸減小到沒有(百分之一秒內完成),這個時候注意,水管換了方向再逐漸變大到最大再逐漸減小到沒有(另一個百分之一秒)。我們學習中一般畫個正弦圖形對應了這種變化。減小到最小就到了x周,x軸下方的圖形實際是代表換了方向(50分之一秒內做完這個變化,1秒內50次這種變換)。
這個水的變化,就是電的變化, 這個電就是交流電。
如果我們在這個U型的水管上,裝上個單向閥門,
水只能從左邊流到右邊,反過來不行,
那麼這個時候水管中流動的電,可以看成是直流電。
直流電和交流電定義中唯一的區別,
直流電是一個方向的,交流電不止一個方向的。
這個區別是作者發現和自定義的,
注意和課本相印證,
很多說方向大小不變是直流電,
作者的異議是隨著電池電量減少仍然是直流電
另外一個大小變化的脈動直流電都是斷續的,
也稱為直流電;
交流電一般認為是大小方向週期變化的,
但是大小不成周期變化,方向成周期變化的交流電也有。
一般課本是給出個可以容易分析的特例來學習,
公式容易導出,
但我們生活在一個混沌的世界,
各種電磁波是雜亂的,
即使人們用於控制電器的各種電形式也是多種多樣的,
所以不要太死板的去理解。
這些東西先不要細究,當任何理論細究之後你會發現,
你必須是愛因斯坦水準才能做做區分,
借用一句名言,你太認真你就輸了!
容易成強迫症+所謂的瘋子天才,
但是這樣的人物自身的命運往往是可悲的。
現在知道交流電和直流電差別,
交流電是不穩定的,水量有大有小,方向也不固定。
我們很多家用電器,需要的是:
水量、水壓、 方向都是一定的水(電)。
世界上沒有新東西,
人們只能去發現,而不能去創造。
所謂的創造其實是又發現了世界隱藏的秘密而已。
人們發現穩定的直流電才好控制。
那麼電路設計中,第一個動作就是把發電廠送過來的交流電(交流水) 變成直流的。
簡單實現就是一個單向閥(二極管);
一個水缸(電容) 實現交流變直流。
- D1 就是個二極管(單向閥門)
- C1 就是個電容(水缸)
從D1 左邊插口1來的水能夠過去,然後流過水缸 (來的水時大時小)
給電容(水缸灌滿水後)繼續往下流。所以有一定的水位。
電容的充電和放電_百度文庫電容的充電和放電_百度文庫電容的充電和放電_百度文庫
過段時間,從插口2倒著流過來的水,經過R1 ,D1 往插口1流動時
被D1這個閥門擋住了, 就不流動了 。
這樣只有從插口1來的水 可以流到後面供給用水的設備。
從插口2來的被阻住了。
但是這個時候因為在水缸裡存儲到一定程度,電容開始放電, 繼續往下流,放電時間一直維持到第一次的情況,二極管又通了再給電容充電,所以電容上端的水位是維持到一定程度的。這樣水就是穩定的,並且只有一個方向往後流。但是交流電變化很快(1秒50次)所以電容只放水一點點接著又充滿。
對後面的設備來說損失了一半的水,所以效率低 ,只有一半的直流電流流到了後面。
後來發明了全橋電路解決了只有一半電流的問題,無論從1 或2口來的水都流到了後面。
- AC2就是發電機出來的交流電,AC2上下兩端相當於插座的兩個口。
- AM1 是一個電流表(水量表)VM1是一個電壓表(水壓表)觀察下接法,
- AM1是串在電路(水路)中的,VM1是並接在燈泡兩端的。
- 從1口(AC2上端)來的電經過D1--> 燈泡--> D3 流回2口(下端);注意電先是沒有,然後變大,電壓也相應變大一直到220伏,然後再逐漸減小到沒有,電壓歸零。
- 從2口(AC2下端)來的電經過D2--> 燈泡--> D4 流回到1口。注意換方向,但是大小變化也是從0到220v然後再到0。
這個過程1秒變化50次,就是家用電 50Hz(赫茲)的來歷(一秒鐘來回50次)。
赫茲就是每秒變化的次數。
大家看電從 1口來的時候,只能經過D1,不能經過D4 為什麼?
是因為二極管都是單向閥,二極管上有豎槓的一端是負極,
電只能從正極流到負極,所以D4 負極對著1口所以流不過去。
下面這個更形象(注意不是50HZ,因為太快,頻率設定為100mhz,這樣人眼能看清楚)
100mhz=0.1hz hz是1秒變化次數 0.1就是10秒變化一次,方向變化一次完成要10秒,單方向5秒
我們看燈泡上下兩端箭頭,發現電流只能從上往下流了,
這就是全橋的作用,
把兩個方向的交流電,變成了一個方向的直流電。
這樣所有的水都能流到後面去了,給後面的設備供電(供水)。
正極,負極,說法實際上是:電或水只能從壓力高的地方流到壓力低的地方。
壓力高的地方是正,壓力低的地方是負。
另外電和水是類似的,比如水車是需要流動的水來驅動的。
家用電器、燈泡也需要流動的電驅動。
假設水不流動了(小河上游 下游 水壓一樣)水車是不動的。
電也是一樣, 假設電池沒電了,
電池兩端電壓一樣了,電路中(水管中)就沒有了流動的電流,
那麼燈泡就不亮了,設備也不工作了,(這樣可以理解上面那個半橋電路中 從2端過來不通的電,就是無用的電,損耗在線路中了)
無論直流電,交流電,都是在不斷流動的電。
因為發電廠來的電都是交流電 ,家用電器相當一大部分都是需要直流電,
手機 、電視、 平板、 電腦所以這些需要直流電的設備裡面都有這套全橋整流電路。
這個全橋很多在充電器中,電視就直接在電視機內部了。
以前的燈泡、 電飯鍋、 電風扇是直接用的交流電,就不需要半橋或者全橋轉換電路了。
這是充電器
這是充電器中的全橋 圈中二極管
總結下 :
交流電是個方向大小變化的電,
直流電只有一個方向大小可能變化(脈動直流電)也可能一樣。
電的變化流動可以看成水的變化流動。
這裡的半橋電路,全橋電路就是僅僅為了把交流電變成直流電。
後面設備用什麼電,我們就想辦法提供什麼電。
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