Почему переменный ток опаснее постоянного: Какой ток опаснее, постоянный или переменный?

Какой ток опаснее постоянный или переменный • Мир электрики

На чтение: 3 минОбновлено: 28.06.2021Рубрика: Основы электротехникиАвтор: admin

Содержание

1. Постоянный
2. Переменный
3. Какой ток опаснее?

Наша жизнь немыслима без электричества — оно освещает города и квартиры, приводит в движение поезда, руководит работой мобильных гаджетов. Но порой электричество представляет прямую угрозу жизни и здоровью человека. Попробуем разобраться, какой ток опаснее, постоянный или переменный, и как он может повлиять на организм.

Постоянный

Для создания потока электронов необходима цепь постоянного электрического тока

Постоянным током называется направленное движение заряжённых частиц от отрицательного полюса к положительному, которое не изменяется по величине и направлению.

В проводнике не возникает свободных зон или зон скопления заряда, так как электроны сменяются другими по мере их движения.

Постоянный ток стабилен, а потому везде используется в электронике. Большинство современных устройств работает на постоянном токе, получая его из встроенных аккумуляторов или генерируя из сетевого переменного тока. Кроме того, постоянным током питается бортовая электроника автомобилей, самолётов и кораблей, а некоторые виды транспорта используют его в качестве основной движущей силы.

Переменный

Переменный ток применяется в устройствах связи (радио, телевидение, проволочная телефония) и это благодаря тому, что напряжение и силу переменного тока можно преобразовывать почти без потери энергии

Переменный ток изменчив, он заставляет электроны проводника двигаться хаотично, не имеет стабильной величины и направления.

На графике переменное электрическое поле подобно синусоиде, в которой равные «пики» чередуются равными «провалами». Расстояние между ними определяется частотой тока. Общепринятый на постсоветском пространстве стандарт частоты — 50 Гц.

Основная сфера применения переменного тока — снабжение электричеством бытовых и промышленных сетей. В первом случае используется напряжение 220 В, во втором — 380 В. Переменный ток высокого напряжения генерируется на электростанциях и передаётся по высоковольтным ЛЭП, а затем преобразуется в понижающих трансформаторах. На железнодорожном транспорте используется переменный ток напряжением около 25 кВ.

Какой ток опаснее?

Переменный ток протекает в розетках и распределительных коробках, поэтому его опасность более актуальна

До сих пор законы воздействия электричества на человеческий организм мало изучены. На характер и тяжесть поражения влияет множество факторов, самыми значимыми из которых являются:

1. Напряжение. В диапазоне от нуля до 400 В более опасным считают переменный ток. На отметке в 500 В у обоих видов тока равная поражающая сила, а при напряжении в 600 В и выше постоянный ток превращается в злейшего врага. То есть при высоком вольтаже переменный ток менее опасен, чем постоянный.
2. Частота (для переменного тока). Ток частотой до 500 Гц считается относительно безопасным, как и ток частотой свыше 1 тыс. Гц. Самые опасные значения — 600–900 Гц.
3. Сила тока. Серьёзные травмы организму способен нанести переменный ток в 20 мА и выше, а также постоянный ток силой не менее 100 мА. При равной силе тока переменный опаснее.
4. Зона воздействия.
   Поражения конечностей не так опасны, как поражения туловища и головы.

Выделяют четыре степени тяжести при поражении электрическим током:

1. Первой свойственны исключительно судорожные сокращения мышц.
2. На второй добавляется потеря сознания.
3. Третья стадия приводит к нарушениям в работе сердца и дыхательной системы.
4. Четвёртой является клиническая смерть.

Любая стадия может сопровождаться более или менее сильными ожогами.

Будьте внимательны и осторожны, следите за исправностью электроприборов, соблюдайте правила техники безопасности, и тогда поражение электрическим током вам не грозит.

Рейтинг

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

0

admin/ автор статьи

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Отличие переменного тока от постоянного: преобразование, разница, принцип действия

Детей учат, что пальцы в розетку совать нельзя! А почему? Потому что будет плохо. С более подробным объяснением часто бывают проблемы: какое-то там напряжение, ток, что-то куда-то течет. Чтобы вы в будущем могли сами объяснить своим детям, что к чему, мы сейчас объясним вам. Эта статья про переменный и постоянный токи, их отличия, применение и историю электричества вообще. Науку нужно делать интересной, и мы скромно пытаемся этим заниматься по мере сил.

Например: какой ток у нас в розетках?  Переменный, конечно! Напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц. А сеть, по которой передается ток — трехфазная. Кстати, если при словах «фаза» и «ноль» вы впадаете в ступор, почитайте что это такое, и день будет прожит вдвойне не зря! Но не будем забегать вперед. Обо всем по порядку.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Краткая история электричества

Кто изобрел электричество? А никто! Люди постепенно понимали, что это такое и как им пользоваться.

Все началось в 7 веке до нашей эры, в один солнечный (а может и дождливый, кто знает) день. Тогда греческий философ Фалес заметил, что, если потереть янтарь о шерсть, он будет притягивать легкие предметы.

Потом были Александр Македонский, войны, христианство, падение Римской империи, войны, падение Византии, войны, средневековье, крестовые походы, эпидемии, инквизиция и снова войны. Как вы поняли, людям было не до какого-то там электричества и натертых шерстью эбонитовых палочек.

В каком году изобрели слово «электричество»? 1600 году английский естествоиспытатель Уильям Гилберт решил написать труд «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». Именно тогда и появился термин «электричество».

Через сто пятьдесят лет, в 1747 году Бенджамин Франклин, которого мы все очень любим, создал первую теорию электричества. Он рассматривал это явление как флюид или нематериальную жидкость.

Именно Франклин ввел понятие положительного и отрицательного зарядов (до этого разделяли стеклянное и смоляное электричество), изобрел молниеотвод и доказал, что молния имеет электрическую природу.

Бенджамина любят все, ведь его портрет есть на каждой стодолларовой купюре. Помимо работы в точных науках, он был видным политическим деятелем. Но вопреки распространенному заблуждению, Франклин не был президентом США.

Дальше пойдет перечисление важных для истории электричества открытий.

1785 год – Кулон выясняет, с какой силой противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются.

1791 год – Луиджи Гальвани случайно заметил, что лапки мертвой лягушки сокращаются под действием электричества.

Принцип работы батарейки основан на гальванических элементах. Но кто создал первый гальванический элемент? Основываясь на открытии Гальвани, другой итальянский физик Алессандро Вольта в 1800 году создает столб Вольта – прототип современной батарейки.

На раскопках рядом с Багдадом нашли батарейку возрастом больше двух тысяч лет. Какой древний айфон с ее помощью подзаряжали — остается загадкой. Зато известно точно, что батарейка уже «села». Этот случай как бы говорит: может быть, люди знали об электричестве намного раньше, но потом что-то пошло не так.

Уже в 19 веке Эрстед, Ампер, Ом, Томсон и Максвелл совершили настоящую революцию. Был открыт электромагнетизм, ЭДС индукции, электрические и магнитные явления связали в единую систему и описали фундаментальными уравнениями.

Кстати! Если у вас нет времени, чтобы самостоятельно разбираться со всем этим, для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

20 век принес квантовую электродинамику и теорию слабых взаимодействий, а также электромобили и повсеместные линии электропередач. Кстати, знаменитый электромобиль Тесла работает на постоянном токе.

 

Конечно, это очень краткая история электричества, и мы не упомянули очень много имен, которые повлияли на прогресс в этой области. Иначе пришлось бы написать целый многотомный справочник.

Постоянный ток

Сначала напомним, что ток – это движение заряженных частиц.

Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении.

Типичный источник постоянного тока – гальванический элемент. Проще говоря, батарейка или аккумулятор. Один из древнейших артефактов, связанных с электричеством – багдадская батарейка, которой 2000 лет. Предполагают, что она давала ток напряжением 2-4 Вольта.

 

Где используется постоянный ток:

• в питании большинства бытовых приборов;
• в батарейках и аккумуляторах для автономного питания приборов;
• для питания электроники автомобилей;
• на кораблях и подводных лодках;
• в общественном транспорте (троллейбусах, трамваях).

Проще всего представить постоянный ток наглядно, на графике. Вот как он выглядит:

Постоянный ток

Бытовые приборы работают на постоянном токе, но в розетки сети в квартире приходит переменный ток. Практически везде постоянный ток получается путем выпрямления переменного.

Переменный ток

Переменный ток – это ток, который меняет величину и направление. Причем меняет в равные промежутки времени.

Переменный ток используется в промышленности и электроснабжении. Именно его получают на станциях и отправляют к потребителям. Уже на месте преобразование переменного электрического тока в постоянный происходит с помощью инверторов.

Переменный ток — alternating current (AC). Постоянный ток — direct current (DC). Аббревиатуру AC/DC можно увидеть на трансформаторных будках, где происходит преобразование. А еще это название одной отличной австралийской рок-группы.

А вот и наглядное изображение переменного тока.

Переменный ток

Переменный ток течет в цепи в двух направлениях: туда и обратно. Одно из них считается положительным, а второе — отрицательным.

Так как величина тока меняется не только по направлению, но и по величине, не думайте, что в вашей розетке постоянно 220 Вольт. 220 — это действующее значение напряжения, которое бывает 50 раз в секунду. Кстати, в Америке используется другой стандарт переменного тока в сети: 110 Вольт и 60 Герц.

Война токов

Активное использование постоянного тока началось в конце 19 века. Тогда Эдисон довел до ума лампочку (1890) и основал первые в Нью-Йорке электростанции, которые производили постоянный ток напряжением 110 Вольт.

Использование постоянного тока было связано с существенными потерями при его передаче на большие расстояния. Переменный ток нельзя было использовать из-за того, что не было соответствующих счетчиков и моторов, работавших на переменном токе. Так же был затруднен процесс преобразования постоянного тока в переменный. При этом переменный ток можно было без потерь передавать на большие расстояния.

В то время в Америку из Сербии приехал Никола Тесла, который устроился на работу в компанию к Эдисону. Тесла изобрел электродвигатель переменного тока, понял все выгоды и предложил Эдисону его использование.

Тесла и Эдисон

Эдисон не послушал Теслу и к тому же не выплатил ему зарплату. Так и началось знаменитое противостояние изобретателей — война токов.

Она длилась более ста лет и закончилась в 2007 году. Тогда Нью-Йорк полностью перешел на электроснабжение переменным током.

Почему переменный ток опаснее постоянного

В войне токов, чтобы не потерпеть убытки и финансовый крах от внедрения и использования идей Теслы, Эдисон публично демонстрировал, как переменный ток убивает животных. Случай, когда какой-то американский гражданин погиб от удара переменным током, был очень подробно и широко освещен в прессе.

 

Для человека переменный ток в общем случае действительно опаснее постоянного. Хотя всегда нужно учитывать величину тока, его частоту, напряжение, сопротивление человека, которого бьет током. Рассмотрим эти нюансы:

1. Переменный ток частотой 50 Герц в три-четыре раза опаснее для жизни, чем постоянный ток. Если частота тока более 1000 Герц, то он считается менее опасным.
2. При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.
3. Переменный ток в силу своей природы и частоты сильнее возбуждает нервы, стимулируя мышцы и сердце. Именно поэтому он несет большую опасность для жизни.

С каким бы током вы не работали, соблюдайте осторожность и будьте бдительны! Берегите себя и свои нервы, а также помните: сделать это эффективно поможет профессиональный студенческий сервис с лучшими экспертами.

Почему переменный ток опаснее постоянного?

Последняя обновленная дата: 07 -е апрель 2023

•

Общее представление: 240,9K

•

Просмотры сегодня: 4. 13K

Ответ

Проверено

240,9K+ виды

HINT:

0202 ток-переменный ток и постоянный ток. Переменный ток периодически меняет свою величину и направление, в то время как постоянный ток имеет фиксированную величину и направление. Переменный ток более опасен, чем постоянный, по нескольким причинам. Частота, а также среднеквадратичное значение переменного тока могут быть очень вредными.

Полный ответ:
Переменный или переменный ток – это ток, который периодически меняет свою величину и направление во времени. В то время как постоянный ток или постоянный ток — это ток, который имеет величину и течет только в одном направлении.
Переменный ток считается более опасным, чем постоянный ток, потому что среднеквадратичное значение переменного тока намного больше, чем его первоначальное значение. Кроме того, переменный ток может оказывать прямое воздействие на наше сердце.
Нашим сердцем движет электрический импульс; высокая электрическая частота переменного тока может влиять на частоту сердечных сокращений и может привести к сердечному приступу. Когда мы вступаем в контакт с переменным током, это может вызвать сокращение наших мышц и потоотделение, из-за которого снижается сопротивление нашей кожи. Из-за снижения сопротивления в наше тело будет поступать больший ток, что приведет к смерти.
Таким образом, переменный ток более опасен, чем постоянный ток, поскольку его амплитуда больше, чем среднеквадратичное значение; это напрямую влияет на наше сердце, поскольку частота переменного тока взаимодействует с частотой электрических импульсов сердца. Переменный ток снижает сопротивление нашей кожи, из-за чего большой ток может проникнуть в наше тело.

Примечание:
В качестве среднего значения принимается среднеквадратичное значение переменного тока. Переменный ток обычно изменяется по синусоидальной зависимости. Число колебаний, совершаемых в единицу времени, называется частотой. Человеческое тело действует как проводник электричества, из-за чего как переменный, так и постоянный ток могут вызвать немедленную смерть.

Недавно обновленные страницы

Большинство эубактериальных антибиотиков получены из биологии ризобия класса 12 NEET_UG

Биоинсектициды саламина были извлечены из класса 12 Biology Neet_ug

Какое из следующих утверждений, касающихся Baculoviruss, NEET_UG

. Какое из следующих утверждений, касающихся Baculoviruses, NEET_UG

. муниципальные канализационные трубы не должны быть непосредственно 12 класса биологии NEET_UG

Очистка сточных вод выполняется микробами A B Удобрения 12 класса биологии NEET_UG

Иммобилизация ферментов — это конверсия активного фермента класса 12 биологии NEET_UG

Большинство эубактериальных антибиотиков получают из биологического класса Rhizobium 12 NEET_UG

Саламиновые биоинсектициды были извлечены из биологического класса А 12 NEET_UG

12 класс биологии NEET_UG

Канализационные или городские канализационные трубы не должны быть напрямую 12 класс биологии NEET_UG

Очистка сточных вод выполняется микробами A B Удобрения 12 класс биологии NEET_UG

Иммобилизация фермента – это преобразование активного фермента класса 12 в биологии NEET_UG

Актуальные сомнения

электричество — Почему переменный ток легче поднять до высокого напряжения, чем постоянный?

$\begingroup$

В моей стране (и, возможно, во всем мире, я не знаю) после того, как электричество было выработано, оно поднимается до 200 кВ для транспортировки. 2.R$, повышение U понизит I и, таким образом, ограничит потери из-за эффекта Джоуля.

Из того, что я читал, одна из причин, по которой электричество передается в переменном токе, заключается в том, что проще/дешевле поднять переменное напряжение до 200 кВ, чем если бы оно было в постоянном.

Почему?

• электричество
• электрический ток
• напряжение
• электроника
• электротехника

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Изменение напряжения переменного тока можно осуществить с помощью простого трансформатора с железным сердечником. Это простое устройство без движущихся частей, состоящее только из магнитного сердечника, медной проволоки и некоторой изоляции (опционально охлаждающей жидкости). Почти ничего, что может сломаться. Хорошие трансформаторы могут иметь удивительный КПД, превышающий 95%.

Существуют и другие преимущества использования переменного тока вместо постоянного (а также недостатки). С AC у вас кстати меньше проблем с искрением на выключателях т.к. Если искрение начинается с переменного тока, оно часто останавливается при следующем пересечении нуля переменного тока. При постоянном токе дуга не остановится сама по себе. Кроме того, с переменным током у вас меньше проблем с перемещением материала из-за электролитических эффектов. А запуск двигателей переменного тока (особенно трехфазного) почти тривиален без необходимости использования щеток. С постоянным током вам нужны щетки или какая-то интеллектуальная электроника (BLDC-Motors — это в основном двигатели переменного тока с подключенной интеллектуальной электроникой).

Кроме того, электросеть с переменным током самостабилизируется (в некоторой степени) за счет частоты переменного тока.

Обратной стороной переменного тока являются потери из-за емкости (слепой ток также вызывает резистивные потери). Фазовый сдвиг всегда является проблемой, как только вы работаете с переменным током.

Преобразование постоянного тока в другое напряжение требует больше усилий. Одним из способов является привод двигателя постоянного тока, который механически соединен с генератором постоянного тока. Такие системы большие, имеют движущиеся части и имеют более низкую эффективность.

Сегодня у нас есть электроника, чтобы сделать это лучше. Мы в основном разделяем постоянный ток на переменный, пропускаем его через трансформатор и снова выпрямляем его выход… вуаля, преобразователь постоянного тока в постоянный (все это очень упрощено).

$\endgroup$

3

$\begingroup$

Как и в случае с большинством инженерных решений, все сводится к тому, «как лучше всего найти компромисс между конфликтующими ограничениями и требованиями».

1. Переменный ток обеспечивает очень простое преобразование между различными напряжениями с помощью пассивных трансформаторов
2. Преобразование переменного тока хорошо масштабируется в широком диапазоне напряжений и мощностей
3. AC является историческим стандартом, и все бытовые приборы рассчитаны примерно на 110 В или 220 В переменного тока, даже если большинство из них сразу преобразует это во что-то другое.
4. DC более энергоэффективен, особенно на больших расстояниях

В результате большая часть электроэнергии передается с использованием переменного тока, но существует множество существующих систем, использующих постоянный ток. Некоторые из самых крупных (как по расстоянию, так и по мощности) находятся в Китае и Бразилии. Описание технологии см. на странице https://en.wikipedia.org/wiki/High-voltage_direct_current.

Достаточно просто выбрать правильный инструмент для конкретной работы.

$\endgroup$

8

$\begingroup$

Поскольку напряжение индуцируется скоростью изменения магнитного поля.

Если бы мы попытались построить трансформатор постоянного тока, то для поддержания скорости изменения магнитного поля магнитное поле должно было бы неограниченно возрастать, это явно невозможно по двум причинам.

1. Это означало бы, что входной ток будет возрастать вечно, это явно невозможно.
2. Ферромагнитные материалы подвергаются явлению, известному как насыщение, когда, если магнитное поле становится сильным, относительная проницаемость падает, как камень.

В результате мы просто не можем построить преобразователь постоянного напряжения, используя только статические электромагнитные компоненты. Приходится прибегать либо к движущимся частям, либо к электронике.

$\endgroup$

$\begingroup$

Вы совершенно правы, чем выше напряжение, тем меньше потери энергии на джоулев нагрев.

Основная причина, по которой электричество вырабатывается и транспортируется на переменном токе, заключается в том, что электричество, вырабатываемое электромагнитным двигателем благодаря механизмам электрической индукции, фактически находится на переменном токе. Таким образом, потребуется выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный, а благодаря джоулеву нагреву энергия будет потеряна.

Кроме того, многие электроприборы работают на переменном токе (например, фены, электромобили…), поскольку они преобразуют переменный ток в кинетическую энергию с помощью электродвигателей. И если бы в наши дома подавалось электричество постоянного тока, то нам понадобился бы полевой МОП-транзистор или IGBT для преобразования их обратно в переменный ток, что повлекло бы за собой дополнительные потери энергии.

Не обязательно проще поднять переменный ток до высокого напряжения, но постоянный ток не подходит из-за необходимости нескольких преобразований.

Проще говоря:

1. Электричество вырабатывается на переменном токе
2. Большинство электроприборов должны работать от сети переменного тока

Наслаждайтесь!

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Вы могли бы пропустить постоянный ток через трансформатор, если бы материал магнитного сердечника имел бесконечную плотность потока насыщения.