De Gelijkstroom (CD) is de stroom van geladen deeltjes in dezelfde richting, meestal in een geleider of ander medium. Deze geladen deeltjes kunnen elektronen zijn, in het geval van een materiaal zoals koper, of ionen van verschillende soorten..
Dit is het type stroom dat wordt gegenereerd wanneer een cel of batterij wordt aangesloten op een gloeilamp om deze in te schakelen, zoals weergegeven in de volgende afbeelding:
Het komt voor dat de atomen van metalen zoals koper, zilver en andere, in hun buitenste schil ten minste één elektron hebben dat gemakkelijk in het materiaal beweegt. Onder normale omstandigheden is deze beweging willekeurig, maar zodra er een potentiaalverschil ontstaat tussen de uiteinden van de geleider, kunnen de elektronen in dezelfde richting bewegen, waardoor er een elektrische gelijkstroom ontstaat..
Omdat metalen deze vrije elektronen hebben, zijn het goede stroomgeleiders, maar alle materialen kunnen in meer of mindere mate elektrische stroom geleiden..
Omdat de stroom I een stroom van ladingen in de tijd is, wordt deze wiskundig gedefinieerd als de hoeveelheid elektrische lading Δq, die door de dwarsdoorsnede van een geleider circuleert gedurende een tijdsinterval Δt:
Ik = Δq / Δt
De eenheid voor elektrische stroom in het SI International System is de ampère, afgekort A en gelijk aan de coulomb / seconde (C / s).
Gelijkstroom heeft een gesloten circuit of pad nodig om te stromen en kan op verschillende manieren worden gegenereerd. Een van de meest voorkomende is via cellen (batterijen), brandstofcellen en accu's, die twee vaste aansluitingen en tegenoverliggende tekens hebben..
In de batterijen vinden chemische reacties plaats die de elektrische ladingen scheiden en het potentiaalverschil vaststellen dat nodig is om de stroom te produceren..
Gescheiden ladingen, de elektronen verlaten de negatieve pool, waar ze zich op een hoger potentieel bevinden en worden aangetrokken door de positieve pool met een lager potentieel, waarbij ze door het circuit in dezelfde richting bewegen..
Na verloop van tijd vertragen de chemische reacties en raakt de batterij leeg. Desondanks is de geproduceerde stroom, ook al heeft deze een verminderde intensiteit, nog steeds gelijkstroom..
Een andere methode om gelijkstroom te verkrijgen, is door wisselstroom om te zetten. De stroom die huizen bereikt is wisselend, daarom verandert de richting cyclisch, maar het kan worden omgezet in gelijkstroom door bepaalde circuitelementen te hebben, zoals diodes, condensatoren en transformatoren..
Deze elementen zorgen ervoor dat de stroom slechts in één richting blijft stromen. Het klinkt wat ingewikkeld, maar de benodigde schakelingen, ook wel gelijkrichterschakelingen genoemd, zijn niet moeilijk te implementeren. Het omgekeerde proces, dat wil zeggen het veranderen van gelijkstroom naar wisselstroom is een beetje ingewikkelder, maar het kan ook worden gedaan.
Wisselstroom heeft de voorkeur voor massaal gebruik omdat het gemakkelijker wordt getransporteerd en gedistribueerd, en met minder verliezen, van opwekkingsstations. Om deze reden, als een apparaat is ontworpen om met gelijkstroom te werken, is het altijd uitgerust met een apparaat of oplader waarmee de conversie kan worden uitgevoerd..
Een gelijkstroomcircuit bestaat uit een reeks elementen zoals weerstanden, condensatoren en andere, verbonden door geleidende draden en gevoed met een gelijkspanningsbron..
Er zijn specifieke symbolen voor elk van deze elementen, bijvoorbeeld gelijkspanningsbronnen, die gelijkstroom leveren, worden gesymboliseerd door twee parallelle lijnen van verschillende lengtes of een cirkel met het symbool van gelijkheid erin..
In de volgende afbeelding is V de spanning en I de stroom. Merk op dat de stroom wordt getrokken die de positieve pool van de batterij verlaat, hoewel het bekend is dat elektronen, negatief geladen, de stroom dragen. Dit gebeurt volgens afspraak.
Een ander veel voorkomend element in gelijkstroomcircuits is de uithoudingsvermogen. Alle geleiders vertonen enige weerstand of weerstand tegen het doorlaten van stroom en hun symbool is een grillige lijn.
De gloeidraad van de lamp heeft weerstand, op deze manier wordt het circuit van figuur 1 schematisch weergegeven zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.
Als schakelaar S eenmaal is gesloten, kan er stroom door weerstand R lopen, waardoor de gloeidraad van de lamp gaat branden en warmte afgeeft..
De wet van Ohm wordt gebruikt om eenvoudige gelijkstroomcircuits op te lossen, zoals die in de vorige sectie, en geldt voor een groot aantal geleidende materialen:
V = ik ∙ R
Waar V is de spanning, I is de intensiteit van de stroom en R is de elektrische weerstand. In International System-eenheden wordt spanning gemeten in volt (V), stroom in ampère (A) en weerstand in ohm (Ω).
Als de weerstand van de gloeidraad in het circuit hierboven R = 150 Ω is en de spanning 12 V is, is de stroom die door het circuit vloeit:
Ik = V / R = 12 V / 150 Ω = 0,08 EEN
De cellen en batterijen die horloges en speelgoed van stroom voorzien, leveren gelijkstroom. Ze zijn er in verschillende maten en voltages, afhankelijk van de behoeften van het ontwerp.
De auto-accu is een ander voorbeeld van het gebruik van gelijkstroom, waardoor het verlichtingssysteem en de startmotor werken.
De overgrote meerderheid van draagbare elektronische apparatuur voor thuisgebruik wordt gevoed door gelijkstroom en is uitgerust met een batterij en een oplader..
Ze bestaan uit elektronische circuits om zonlicht op te vangen en om te zetten in elektrische energie door middel van het foto-elektrische effect. Deze apparaten leveren altijd gelijkstroom, die met behulp van een omvormer omgezet kan worden naar wisselstroom.
Zoals eerder uitgelegd, is gelijkstroom er een die in dezelfde richting stroomt, maar de grootte kan variabel zijn. Als een gewone batterij bijvoorbeeld leeg is, is de stroom die deze produceert minder dan toen deze nieuw was..
De volgende afbeeldingen tonen verschillende voorbeelden van gelijkstroom, te beginnen met een constante stroom in de loop van de tijd. De andere zijn variabel, maar ze stromen allemaal in dezelfde richting, daarom zijn het gelijkstromen.
Het is degene wiens grafiek huidige versus tijd is een horizontale lijn, evenwijdig aan de tijdas.
De volgende grafiek toont twee gelijkstromen met variabele intensiteit, verkregen uit een wisselend signaal via een geschikt circuit:
Verschillen tussen wisselstroom en gelijkstroom.
Wisselstroomcircuits.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.