直流電

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不同波形的直流电

概述[编辑]

直流电(DC)是单向流动的电荷。直流电流,可由电池热电偶太阳能电池和换向器式电机的发电机产生。直接电流能流经导体如导线,但也可以流过半导体,绝缘体,或甚至能以电子或者离子束形态通过真空。直流电的电流是恒定的方向的,并以此区分于交流电(AC)。

直流电流,可从通过使用称为整流器 ,其中包含电子元件(通常情况下)或机电元件(在历史上),使电流只在一个方向流动的电流开关装置的交流电流供给。 直流电流可以由成交流电流的逆变器或电动发电机组。

第一个商业化的电力传输 (由托马斯·爱迪生在十九世纪后期开发)使用直流电。由于直流电流超过交替转化和传输的显著优势,今天几乎所有的电力分配交流电。 在20世纪50年代中期, HVDC传输,现在是一个选项,而不是远距离高电压交流电系统。 对于应用要求,如第三铁路电力系统直流,交流电被分配到一个变电站,它利用一个整流电源转换为直流电流。 见电流战争

使用直流电流对电池进行充电,并且在几乎所有的电子系统中,作为电源。 非常大量的直流电源用于生产铝和其它电化学过程。 直流一些铁路推进,尤其是在城市地区,是用来传输大量的电力高压直流远程代网站或交流电电网互连。

第一个商业化的电力传输(由发明家托马斯·爱迪生在十九世纪晚期建立)使用110伏特的直流電

定义[编辑]

电气工程中,直流一词是用来指在电力系统中,只使用一个极性电压电流,并参阅常数零频或缓慢变化的地方之电压或电流。一个直流电压源两端的电压是恒定的直流电流源,电流通过。电路的DC的解决方案,其中所有的电压和电流是恒定的。可以证明,任何固定的电压或电流波形,可以分解成一个直流分量和一个零均值随时间变化的分量的直流分量被定义为预期的值,或电压的平均值或总和目前超过所有时间。

虽然DC代表“直流”,DC通常是指“不断极性”。 在这种定义下,直流电压可以随时间变化,看到的整流器或电话线路上的语音信号波动的原始输出。

直流某些形式的(例如,所产生的一个电压调节器)几乎没有变化的电压,但仍可能有变化,输出功率和电流。

电路[编辑]

甲直流电路的电路 ,由恒定电压 ,恒定电流源, 电阻器的任何组合。 在这种情况下,该电路的电压和电流与时间无关。 一个特别的电路的电压或电流不依赖于任何电路的电压或电流的过去值。 这意味着,该系统的方程表示一个直流电路不涉及相对于时间的积分或衍生物。 如果一个电容器或电感器被添加到一个直流电路,由此产生的电路不,严格来说,DC电路。 然而,大多数这样的电路有一个DC解决方案。 此解决方案使电路的电压和电流时,电路在直流稳定状态 。 将这样的电路由一个系统的微分方程表示。 解决这些方程通常包含一个随时间变化的瞬态部分以及不变或稳定状态的一部分。 正是这种稳定状态的一部分,这是DC解决方案。 有一些电路不有一个DC解决方案。 两个简单的例子是一个恒定电流源,连接到一个电容和一个电感器连接到一个恒定电压源。 在电子学中,它通常指由一DC电压源(例如电池)或作为直流电路的直流电源的输出,即使是什么意思是,该电路是直流供电的电源电路。

应用[编辑]

直流装置通常有不同类型的插座、开关、和固定装置,这主要是由于所使用的低电压来自于那些适合使用的交变电流。通常對於使用直接電流的設備來說不能反接,這點很重要,除非该器件有二极管桥来纠正(使用电池供电的大多數設備則不需要)。 直流Unicode符号为: ü2393 (⎓)。

直流電在許多特低電壓與低電壓器件中很常見,尤其是這些設備由只能產生直流電的電池供電。使用太陽能發電系統也可以,因爲太阳能电池只能产生直流电。大多数汽车零配件使用直流电,虽然這些電是由交流電装置透過整流裝置輸出直流電的。大多數電子電路需要使用直流電源供電。使用燃料電池的器件(混合氢气與氧气及催化劑来产生电能以及作爲副產物的水)同樣只能使用直流電。

絕大多數汽車零配件使用12V直流電,少數使用6V或42V電源系統。

輕型飛機電氣系統通常使用12V或28V。

通过使用DC-DC转换器 ,諸如48V至72V的高直流電壓可以降壓成36V、24V、18V、12V或5V的電壓,用以提供不同的负载。电信系统工作在48V的直流電當中,對於使用DC-DC轉換器壓到12V至24V的電壓來說更有效率,而且供電設備可以在自己的工作電壓負載中就直接利用逆變器去把48V直流電轉換成120V交流電提供電力給其他設備。

许多連接电话的双绞线电线會使用偏置T型接頭,把使用交流電壓的一對綫(語音信號)與使用直流電的另一對綫(爲電話供電)分隔開。

像DSLAM這樣的电话交换通信设备使用标准的-48V直流电源。负极是由發電機與電池組的正極接地而實現的。这样做是为了防止电解沉积。

參看[编辑]