交流和直流电源之间的区别

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主要区别 – 交流与直流电源

连接到 AC 和 DC 电路的组件会耗散功率。术语“交流电源”和“直流电源”是指在这两种不同类型的电路中消耗的功率。在基本层面上,相同的概念用于计算两种类型电路中的功率。然而,由于交流电路中电流的方向总是在变化,因此耗散的功率也会周期性地变化。这 交流和直流电源的主要区别 就是它, 在直流电路中,耗散的功率保持恒定 尽管, 在交流电路中,耗散的功率周期性地变化.

什么是直流电源

直流电流是指电子沿一个方向连续流动形成的电流。当电子流经电路中的各个组件时,它们会失去电能。 直流电源 是指电子在电路中两点之间移动时库仑每秒耗散的能量。在直流电路中,如果一个元件有电位差

穿过它和电流

流过它,如果组件的电阻是

,则组件耗散的功率由下式给出:

如果直流电流稳定,那么元件消耗的功率也将几乎恒定(我们假设影响功率消耗的温度和其他物理因素没有变化)。大多数日常组件,包括手机和个人电脑,都使用直流电流来运行。

什么是交流电源

交流电流是指由电子来回移动形成的电流,由具有振荡电压的端子建立。在来回运动的循环中,电子会周期性地加速、减速和暂时停止。因此,电流也在周期性变化。这 瞬时功率

是指在任何给定时间电路中两点之间/由元件消耗的功率量。它由以下给出:

在哪里

是当时的电位差和电流。

然而,因为

瞬息万变,瞬时功率也在不断变化。这 平均功率 对于连接到交流电路的组件来说,这是一个更有用的概念。当电子完成完全振荡所需的时间(即它们的周期)由下式给出时

,平均功率可以计算为:

假设电位差

整个组件呈正弦变化,并且电流

滞后于电压一个相位角

.然后我们可以证明平均功率可以由下式给出:

这里,

分别指电压和电流的均方根值,即电压变化时达到的最大电压为

最大电流为

, 然后:

下图显示了在电流滞后电压 30 倍的交流电路中,瞬时功率如何随电位差和电流变化.平均功率已由虚线突出显示。

交流电路中电压、功率和电流的变化

请注意,瞬时功率为负时的时间间隔很小。这是因为在这个电路中,在这段时间间隔内,能量被发送到电源中。发生这种情况是因为该电路中有一个感性负载,它可以抵抗电流的任何变化。这就是电流首先滞后于电压的原因。

交流和直流电源的区别

权力的价值

直流电路,组件上的功耗保持恒定(理想情况下)。

交流电路,组件上耗散的功率不断变化。

负载的能量损失

直流电路,功率耗散仅发生在一个方向。即负载会不断地将能量从电路中释放到周围环境中。

交流电路,容性/感性负载可以抵抗电流的变化,因此它们有时可以将能量输入电路。

交流和直流电源之间的区别