Пастаянны ток

Пастаянны ток — электрычны ток, які з цягам часу не змяняецца па велічыні і кірунку.

     , форма імпульсаў блізкая да пілападобнай      Пастаянны ток      Адвольны пераменны ток      Пераменны сінусаідальны ток

Пастаянны ток з’яўляецца разнавіднасцю аднанакіраванага току. Аднанакіраваны ток — электрычны ток, які не змяняе свайго кірунку.

На малюнку справа чырвоным колерам намаляваны графік пастаяннага току. Па гарызантальнай восі адкладзены маштаб часу t, а па вертыкальнай — маштаб току I або электрычнага напружання U. Як відаць, графік пастаяннага току ўяўляе сабой прамую лінію, паралельную гарызантальнай восі (восі часу).

Велічыня пастаяннага току I і электрычнага напружання U для любога моманту часу захоўваецца нязменнай.

Пры пастаянным току праз любое папярочнае сячэнне правадніка ў адзінку часу працякае аднолькавая колькасць электрычнасці (электрычных зарадаў).

Пастаянны ток — гэта пастаянны накіраваны рух зараджаных часціц у электрычным полі.

У кожным пункце правадніка, па якім працякае пастаянны ток, адны элементарныя электрычныя зарады бесперапынна змяняюцца іншымі, аднолькавымі па суме электрычнымі зарадамі. Нягледзячы на бесперапыннае перамяшчэнне электрычных зарадаў уздоўж правадніка, агульнае прасторавае іх размяшчэнне ўнутры правадніка як бы застаецца нязменным у часе, або стацыянарным.

Пераносчыкамі электрычных зарадаў з’яўляюцца:

• у металах — свабодныя электроны;
• у электралітах — іоны: катыёны і аніёны;
• у газах — іоны і электроны;
• у вакууме — электроны, якія ўтварыліся пры электроннай эмісіі;
• у паўправадніках — электроны і дзіркі.

Пастаянны рух электрычных зарадаў ствараецца і падтрымліваецца іншымі сіламі, якія могуць мець (у ), электрамагнітную (дынама-машына пастаяннага току), механічную () ці іншую (напрыклад, радыеактыўныя у стронцыевых крыніцах току) прыроду. Ва ўсіх выпадках крыніца току з’яўляецца пераўтваральнікам энергіі іншых сіл у .

Электрычнае поле, спадарожнае пастаяннага току ў правадніку і ў адпаведнасці з гэтым стацыянарнае размеркаванне ў ім электрычных зарадаў, называецца стацыянарным (нязменным у часе) электрычным полем.

Электрычныя зарады ў стацыянарным электрычным полі нідзе не назапашваюцца і нідзе не знікаюць, бо пры ўсякім прасторавым пераразмеркаванні зарадаў непазбежна павінна было б змяніцца стацыянарнае электрычнае поле, і адпаведна ток перастаў бы быць пастаянным у часе.

Для стацыянарнага поля і току патрабуецца, каб электрычныя зарады нідзе не назапашваліся і нідзе не губляліся, а перамяшчаліся бесперапынным і раўнамерным патокам уздоўж праваднікоў. Для гэтага неабходна, каб праваднікі сумесна ўтваралі замкнёны на сябе контур. У гэтым выпадку будзе дасягнуты бесперапынны раўнамерны кругавы рух электрычных зарадаў ўздоўж усяго контуру.

Пастаянны электрычны ток можа існаваць толькі ў замкнёным на сябе контуры, які складаецца з сукупнасці праваднікоў электрычнасці, і ў якім дзейнічае стацыянарнае электрычнае поле.

Крыніцы пастаяннага току

Самымі першымі крыніцамі пастаяннага току з’яўляліся хімічныя крыніцы току: гальванічныя элементы, затым былі вынайдзены акумулятары. Палярнасць хімічных крыніц току самаадвольна змяніцца не можа.

Для атрымання пастаяннага току ў прамысловых маштабах выкарыстоўваюць электрычныя машыны — , а таксама сонечныя батарэі.

У электроннай апаратуры, якая сілкуецца ад сеткі пераменнага току, для атрымання пастаяннага току выкарыстоўваюць блокі сілкавання. Як правіла, пераменны ток паніжаецца трансфарматарам да патрэбнага значэння, затым выпрамляецца. Далей для памяншэння пульсацый выкарыстоўваецца сгладжваючы фільтр і, пры неабходнасці, стабілізатар току або стабілізатар напружання або рэгулятар напружання.

У сучаснай радыёэлектроннай апаратуры атрымалі распаўсюджанне . Згладжванне пульсацый выхаднога напружання адбываецца дзякуючы наяўнасці інтегрыруючага элемента, здольнага назапашваць электрычную энергію і аддаваць яе ў нагрузку. У выніку на выхадзе можна атрымаць практычна пастаянны ток.

Электрычную энергію могуць назапашваць электрычныя кандэнсатары. У агульным выпадку, пры разрадзе кандэнсатара ў знешнім ланцугу працякае пераменны ток. Калі кандэнсатар разражаецца праз рэзістар, то паяўляецца аднанакіраваны пераменны ток (паступова змяншаецца). Аднак, калі кандэнсатар разраджаецца праз шпулю індуктыўнасці, то ў ланцугу з’яўляецца двухнакіраваны пераменны ток, гэта прылада называецца вагальны контур. Электралітычныя кандэнсатары могуць мець вельмі вялікую электрычную ёмістасць (сотні і тысячы мікрафарад і больш). Пры разрадзе такіх кандэнсатараў праз вялікае супраціўленне ток памяншаецца павольней, і для кароткага часу можна лічыць, што ў знешнім ланцугу працякае пастаянны ток.

 — гібрыд кандэнсатара і хімічнай крыніцы току, здольныя назапашваць і аддаваць даволі вялікую колькасць электрычнай энергіі, напрыклад, каб электрамабіль з іаністарамі праехаў некаторую адлегласць.

Напрамак пастаяннага току і абазначэнні на электрапрыборах і схемах

Умоўнае абазначэнне аднанакіраванага току на электрапрыборах

Умоўна прынята лічыць (агульнапрынята), што электрычны ток у электрычным полі накіраваны ад кропак з вялікімі патэнцыяламі да кропак з меншымі патэнцыяламі. Гэта значыць, што кірунак пастаяннага электрычнага току заўсёды супадае з напрамкам руху дадатных электрычных зарадаў, напрыклад, дадатных іонаў у электралітах і газах. Там жа, дзе электрычны ток ствараецца толькі рухам патоку адмоўна зараджаных часціц, напрыклад, патоку свабодных электронаў у металах, за кірунак электрычнага току прымаюць кірунак, процілеглы руху электронаў.

Кропкі з большымі патэнцыяламі (напрыклад, на зацісках батарэек і акумулятараў) носяць назву «дадатны полюс» і абазначаюцца знакам + («плюс»), а кропкі з меншымі патэнцыяламі называюцца «адмоўны полюс» і абазначаюцца знакам - («мінус»).

Гістарычна склалася, што дадатнага провада афарбавана ў чырвоны колер, а адмоўнага провада — у сіні або чорны.

Умоўнае абазначэнне на электрапрыборах: - ці =. Аднанакіраваны ток (у тым ліку пастаянны) абазначаецца лацінскімі літарамі DC. Для аднанакіраванага току можа быць таксама выкарыстаны сімвал Унікода ⎓ (U+2393).

У шэрагу выпадкаў можна сустрэць іншыя сімвалы, напрыклад на малагабарытных штэкерах, прызначаных для падключэння да электроннай прылады сеткавага блока сілкавання (або на корпусе самой электроннай прылады, каля раз’ёма для падключэння штэкера) ${\displaystyle \odot }$ з указаннем палярнасці.

Электроды якіх-небудзь прылад або радыёдэталей (дыёдаў, тырыстараў, вакуумных электронных прыбораў), якія падключаюцца да дадатнага провада, носяць назву «анод», а электроды, якія падключаюцца да адмоўнага провада, называюцца «катод».

Параметры пастаяннага току

Электрычнае напружанне
Сіла току
Электрычная магутнасць
Электрычнае супраціўленне

Велічыня пастаяннага току (сіла току)

Мерай інтэнсіўнасці руху электрычных зарадаў у правадніках з’яўляецца велічыня току або проста ток I.

Велічыня току — гэта колькасць электрычных зарадаў (электрычнасці), якія праходзяць праз папярочнае сячэнне правадніка в адзінку часу.

Замест тэрмінаў «ток» і «велічыня току» часта ўжываецца тэрмін «сіла току».

Тэрмін «сіла току» можа ўвесці ў зман, бо сіла току не ёсць нейкая сіла ў літаральным сэнсе гэтага слова, а толькі інтэнсіўнасць руху электрычных зарадаў у правадніку, колькасць электрычнасці, якая праходзіць за адзінку часу праз плошчу папярочнага сячэння правадніка.

Калі пры раўнамерным руху электрычных зарадаў на правадніку за час t працякла колькасць электрычнасці Q, то ток у правадніку можна выразіць формулай

${\displaystyle I={\frac {Q}{t}}.}$

У правадніку ток роўны аднаму амперу (1 А), калі праз плошчу папярочнага сячэння яго за адну секунду працякае адзін кулон (1 Кл) электрычнасці.

Ампер — адзінка вымярэння сілы току, названая ў гонар Андрэ-Мары Ампера.

Кулон — адзінка вымярэння электрычнага зараду (колькасці электрычнасці), названая ў гонар Шарля Кулона. У тых выпадках, калі прыходзіцца мець справу з вялікімі токамі, колькасць электрычнасці вымяраецца большай адзінкай, якая называецца ампер-гадзінаю, 1 ампер-гадзіна роўная 3 600 кулонам (1 А·г = 3600 Кл).

Сіла току вымяраецца амперметрам, ён уключаецца ў ланцуг так, каб праз яго праходзіў увесь вымяраны ток, то-бок паслядоўна.

Шчыльнасць току

У электратэхніцы часта бывае важна ведаць не толькі сілу току ў правадніку, але і шчыльнасць току, бо шчыльнасць току з’яўляецца мерай дапушчальнай нагрузкі правадоў.

Шчыльнасцю току называюць ток j, які праходзіць праз адзінку плошчы правадніка:

${\displaystyle j={\frac {I}{S}},}$

дзе

I — сіла току ў Амперах;

S — плошча папярочнага сячэння правадніка, у квадратных метрах,

j — шчыльнасць току, выражаецца ў амперах на квадратны метр (А/м²).

Паколькі правады з папярочным сячэннем, якое лічыцца квадратнымі метрамі, сустракаюцца вельмі рэдка, то шчыльнасць току звычайна выражаецца ў амперах на квадратны міліметр (А/мм²).

Электрарухаючая сіла і электрычнае напружанне

Рознасць патэнцыялаў паміж кропкамі, паміж якімі працякае пастаянны ток, могуць ахарактарызаваць электрарухаючая сіла і электрычнае напружанне.

Электрарухаючая сіла

Кожная першасная крыніца электрычнай энергіі стварае іншае электрычнае поле. У электрычных машынах (генератарах пастаяннага току) іншае электрычнае поле ствараецца ў металічных правадніках якара, які верціцца ў магнітным полі, а ў гальванічных элементах і акумулятарах — у месцы дотыку электродаў з электралітам (растворамі солей або кіслот) пры іх хімічным узаемадзеянні.

Старонняе электрычнае поле, наяўнае ў крыніцы электрычнай энергіі пастаяннага току, бесперапынна дзейнічае на электрычныя зарады праваднікоў, якія ўтвараюць разам з ім замкнёны ланцуг, і стварае ў ім пастаянны электрычны ток.

Перамяшчаючы электрычныя зарады па замкнутым ланцугу, сілы старонняга электрычнага поля пераадольваюць супраціўленне процідзейных сіл, напрыклад часціц рэчыва праваднікоў. Гэта прыводзіць да таго, што сілы старонняга электрычнага поля здзяйсняюць работу за кошт энергіі гэтага поля. Па меры расходу энергіі старонняе электрычнае поле папаўняе яе за кошт механічнай ці хімічнай энергіі.

У выніку работы сіл старонняга электрычнага поля энергія гэтага поля пераходзіць у электрычным ланцугу ў якія-небудзь іншыя віды энергіі, напрыклад, у цеплавую энергію ў металічных правадніках, цеплавую і хімічную у электралітах, цеплавую і светлавую энергію ў электрычных лямпах і гэтак далей.

Выраз «работа сіл старонняга электрычнага поля» крыніцы электрычнай энергіі для сцісласці звычайна замяняюць выразам «работа крыніцы электрычнай энергіі».

Калі вядома работа, якая здзяйсняецца крыніцай электрычнай энергіі пры перамяшчэнні адзінкавага электрычнага зарада па ўсім замкнутым электрычным ланцугу, то лёгка вызначыць работу, якая здзяйсняецца ім пры пераносе нейкага электрычнага зарада Q па гэтым ланцугу, бо велічыня работы прапарцыянальная велічыні зарада.

Велічыня, лікава роўная рабоце, якая здзяйсняецца крыніцай электрычнай энергіі пры пераносе адзінкі дадатнага зарада па ўсім замкнутым ланцугу, называецца электрарухаючай сілай ${\displaystyle {\mathcal {E}}}$.

Такім чынам, калі крыніца электрычнай энергіі пры пераносе зарада Q па ўсім замкнёным ланцугу здзейсніла работу A, то яе электрарухаючая сіла ${\displaystyle {\mathcal {E}}}$ роўная

${\displaystyle {\mathcal {E}}={\frac {A}{Q}}.}$

У Міжнароднай сістэме адзінак (СІ) за адзінку вымярэння электрарухаючай сілы прымаецца адзін вольт (1В). Адзінка названа ў гонар італьянскага фізіка і фізіёлага Алесандра Вольта.

Электрарухаючая сіла крыніцы электрычнай энергіі роўная аднаму вольту, калі пры перамяшчэнні аднаго кулона электрычнасці па ўсім замкнёным ланцугу ім была здзейснена работа, роўная аднаму джоўлю: 1В=1Дж/1Кл.

Напрыклад, калі электрарухаючая сіла якой-небудзь крыніцы электрычнай энергіі ${\displaystyle {\mathcal {E}}=}$220 В, то гэта трэба разумець так, што крыніца электрычнай энергіі, перамяшчаючы адзін кулон электрычнасці па ўсім замкнутым ланцугу, зробіць работу 220 Дж, бо

${\displaystyle {\mathcal {E}}={\frac {A}{Q}}={\frac {220{\text{В}}}{1{\text{Кл}}}}.}$

З формулы ${\displaystyle {\mathcal {E}}=A/Q}$ вынікае, што ${\displaystyle A={\mathcal {E}}Q}$, г.зн. работа крыніцы электрычнай энергіі пры пераносе яго электрычнага зарада па ўсім замкнёным ланцугу роўная здабытку велічыні яго электрарухаючай сілы ${\displaystyle {\mathcal {E}}}$ на велічыню перанесенага электрычнага зарада Q.

Электрычнае напружанне

Калі крыніца электрычнай энергіі пераносіць электрычны зарад Q па ўсім замкнёным ланцугу, то яна здзяйсняе некаторую работу A. Частку гэтай работы A₀ яна здзяйсняе пры пераносе зарада Q па ўнутраным участку ланцуга (участак унутры самой крыніцы электрычнай энергіі), а другую частку A₁ — пры пераносе зарада Q па знешнім участку ланцуга (па-за крыніцай).

Такім чынам, A=A₀+A₁, г.зн. работа A, здзейсненая крыніцай электрычнай энергіі пры пераносе электрычнага зарада Q па ўсім замкнёным ланцугу, роўная суме работ, зробленых ёю пры пераносе гэтага зарада па ўнутраным і вонкавым участках гэтай ланцуга.

Калі падзяліць левую і правую частку роўнасці A=A₀+A₁ на велічыню адзінкавага зарада Q, атрымаем работу, аднесеную да адзінкавага зараду:

${\displaystyle {\frac {A}{Q}}={\frac {A_{0}}{Q}}+{\frac {A_{1}}{Q}}.}$

Работа крыніцы электрычнай энергіі, якая здзяйсняецца ёю пры пераносе адзінкавага зарада па ўсім замкнёным ланцугу, лікава роўная яе электрарухаючай сіле, г.зн. ${\displaystyle {\mathcal {E}}={\frac {A}{Q}}}$, дзе ${\displaystyle {\mathcal {E}}}$ — электрарухаючая сіла крыніцы электрычнай энергіі.

Велічыня ${\displaystyle {\frac {A_{0}}{Q}}}$, лікава роўная рабоце, якая здзяйсняецца крыніцай электрычнай энергіі пры пераносе адзінкавага зарада па ўнутраным участку ланцуга, называецца падзеннем напружання (напружаннем) на ўнутраным участку ланцуга, г.зн. ${\displaystyle U_{0}={\frac {A_{0}}{Q}}}$, дзе ${\displaystyle U_{0}}$ — падзенне напружання на ўнутраным участку ланцуга.

Велічыня ${\displaystyle {\frac {A_{1}}{Q}}}$, лікава роўная рабоце, якая здзяйсняецца крыніцай электрычнай энергіі пры пераносе адзінкавага зарада Q па знешнім участку ланцуга, называецца падзеннем напружання (напружаннем) на знешнім участку ланцуга, г.зн. ${\displaystyle U_{1}={\frac {A_{1}}{Q}}}$, дзе ${\displaystyle U_{1}}$ — падзенне напружання на знешнім участку ланцуга.

Такім чынам, роўнасці ${\displaystyle {\frac {A}{Q}}={\frac {A_{0}}{Q}}+{\frac {A_{1}}{Q}}}$ можна надаць такі выгляд: ${\displaystyle {\mathcal {E}}=U_{0}+U_{1}}$, г.зн.

Электрарухаючая сіла крыніцы электрычнай энергіі, якая стварае ток у электрычным ланцугу, раўняецца суме падзенняў напружання на ўнутраным і знешнім участку ланцуга.

З роўнасці ${\displaystyle {\mathcal {E}}=U_{0}+U_{1}}$ вынікае, што ${\displaystyle U_{1}={\mathcal {E}}-U_{0}}$, г.зн. падзенне напружання на знешнім участку ланцуга меншае за электрарухаючую сілу крыніцы электрычнай энергіі на велічыню падзення напружання на ўнутраным участку ланцуга.

Такім чынам, чым большае падзенне напружання ўнутры крыніцы электрычнай энергіі, тым меншае пры ўсіх іншых роўных умовах падзенне напружання на зацісках крыніцы электрычнай энергіі.

Паколькі падзенне напружання мае аднолькавую размернасць з электрарухаючай сілай, г.зн. выражаецца ў джоўлях на кулон, ці, інакш, у вольтах, то за адзінку вымярэння падзення напружання (электрычнага напружання) прыняты адзін вольт.

Электрычнае напружанне на зацісках крыніцы электрычнай энергіі (падзенне напружання на знешнім участку ланцуга) роўна аднаму вольту, калі крыніца электрычнай энергіі здзяйсняе работу, роўную аднаму джоўлю, пры пераносе электрычнага зарада ў адзін кулон па знешнім участку ланцуга.

Напружанне на участках ланцуга вымяраецца вальтметрам, ён заўсёды падключаецца да тых кропак ланцуга, паміж якімі ён павінен вымераць падзенне напружання, гэта значыць паралельна.

Прымяненне пастаяннага току

• Пастаянны ток шырока выкарыстоўваецца ў тэхніцы: пераважная большасць электронных схем у якасці сілкавання выкарыстоўвае пастаянны ток.
• Пастаянны ток, выпрацоўваемы хімічнымі крыніцамі току (гальванічнымі элементамі, акумулятарамі), ужываецца для аўтаномнага электрасілкавання шматлікіх электрычных і электронных прылад: электраліхтароў, цацак, акумулятарнага электраінструмента, сродкаў сувязі, і т. п.
• Пастаянны ток прымяняецца ў электролізе: на ўстаноўках прамысловага электролізу з раствораў ці расплаваў солей атрымліваюць алюміній, магній, натрый, калій, нікель, медзь, хлор і іншыя рэчывы.
• Пастаянны ток прымяняецца ў гальванізацыі і гальванапластыцы — на электраправодзячай паверхні якога-небудзь прадмета электрахімічным шляхам асядае ахоўнае або дэкаратыўнае металічнае пакрыццё, напрыклад, бронзавы корпус наручных гадзіннікаў пакрываецца тонкім слоем золата.
• Пастаянны ток у шэрагу выпадкаў выкарыстоўваецца пры зварачных работах (электрычная дугавая або электрагазавая зваркі), напрыклад, зварыць дэталь з нержавеючай сталі спецыяльным зварачным электродам можна толькі пастаянным токам.
• У некаторых прыладах пастаянны ток пераўтвараецца ў пераменны ток пераўтваральнікамі (інвертары), напрыклад, у камп’ютарных бесперабойных блоках сілкавання пры рабоце ў аўтаномным рэжыме.
• У бартавых сетках аўтамабіляў традыцыйна прымяняецца пастаянны ток, таму што пры непрацуючым рухавіку ўсе асноўныя спажыўцы атрымліваюць сілкаванне ад аўтамабільнага акумулятара. На старых аўтамабілях (, , і многіх іншых), іншы мота- і сельскагаспадарчай тэхніцы ўсталёўваліся аўтамабільныя генератары пастаяннага току. Развіццё паўправадніковай тэхнікі прывяло да таго, што з 1970-х гадоў іх выцеснілі трохфазныя генератары пераменнага току, як больш лёгкія, кампактныя і надзейныя.
• На некаторых тыпах суднаў выкарыстоўваецца электрычная перадача (дызель-электроходы, ледаколы, падводныя лодкі).
•  — увядзенне лекавых рэчываў у арганізм з дапамогай пастаяннага току ці раздзяленне сумесі рэчываў у навуковых або прамысловых мэтах, напрыклад, электрафарэз бялкоў.

Пастаянны ток на транспарце

Расійскі пасажырскі электравоз пастаяннага току ЭП2К, выпускаецца на Каломенскім заводзе.

Шырокае прымяненне пастаяннага току на транспарце абумоўлена тым, што электрарухавікі пастаяннага току з паслядоўным узбуджэннем маюць аптымальную для транспартных сродкаў цягавую характарыстыку — вялікі круцячы момант пры малым ліку абаротаў у хвіліну, і наадварот, адносна малы круцячы момант пры намінальнай скорасці кручэння якара. Колькасць абаротаў лёгка рэгулюецца паслядоўным уключэннем рэастата або зменай напружання на зацісках рухавіка (шляхам пераключэння некалькіх рухавікоў з паслядоўнага на паралельнае злучэнне). Кірунак кручэння лёгка змяняецца (як правіла, пераключаецца палярнасць абмоткі ўзбуджэння). У сілу гэтага электрарухавікі пастаяннага току з паслядоўным узбуджэннем знайшлі шырокае прымяненне на электравозах, электрацягніках, цеплавозах, трамваях, тралейбусах, пад’ёмных кранах, пад’ёмніках і гэтак далей.

Гістарычна склалася, што лініі трамвая, тралейбуса і метрапалітэна электрыфікаваны на пастаянным току, электрычнае напружанне складае 550—600 вольт (трамвай і тралейбус), метрапалітэн 750—900 вольт.

• У чыгуначнай і трамвайнай кантактнай сетцы «плюс» падаецца на кантактны провад, а на метрапалітэне — на кантактную рэйку. Агульным (зваротным) провадам служаць рэйкі («мінус»).

На цеплавозах да 1970-х гадоў асноўным тыпам цягавага генератара быў генератар пастаяннага току (цеплавозы , ТЭ10, ТЭП60, ТЭМ2 і інш.), стаялі калектарныя цягавыя электрарухавікі, аднак развіццё паўправадніковай тэхнікі прывяло да таго, што з 1970-х гадоў на цеплавозах пачалі ўсталёўвацца трохфазныя генератары пераменнага току з паўправадніковай выпрамляльнай устаноўкай (электрычная перадача пераменна-пастаяннага току, цеплавозы , ТЭ114, ТЭ129, ТЭМ7, ТЭМ9 і іншыя), а з 1990-х гадоў прымяняюцца асінхронныя цягавыя рухавікі (цеплавозы з электраперадачай пераменна-пераменнага току 2ТЭ25А, ТЭМ21).

У Расіі і ў рэспубліках былога СССР каля паловы электрыфікаваных участкаў чыгунак электрыфікаваны на пастаянным току 3000 вольт.

• Электрыфікацыя чыгунак Савецкага Саюза пачалася на пастаянным току (Баку—Сабунчы і Сурамскі перавал). У даваенныя гады шэраг участкаў быў электрыфікаваны напружаннем 1,5 кВ, затым яны былі пераведзены на 3 кВ.
• Армянская чыгунка практычна цалкам электрыфікавана на пастаянным току.
• Грузінская чыгунка практычна цалкам электрыфікавана на пастаянным току.

Электрыфікацыя на пастаянным току 3 кВ не з’яўляецца аптымальнай па параўнанні з электрыфікацыяй на пераменным току 25 кВ прамысловай частаты (50 Гц), параўнальна нізкае напружанне ў кантактнай сетцы і вялікая сіла току, аднак тэхнічныя магчымасці электрыфікацыі на пераменным току з’явіліся толькі ў другой палове XX стагоддзя. Напрыклад, два электравозы маюць роўную магутнасць 5000 кілават. У электравоза пастаяннага току (3 кВ) максімальны ток, які праходзіць праз , складзе 1667 ампер, у электравоза пераменнага току (25 кВ) — 200 ампер.

У 1990-я — 2000-я гады шэраг участкаў пераведзены з пастаяннага на пераменны ток: Слюдзянка—Іркуцк—Зіма, Лоухі—Мурманск, Саратаўскі і Валгаградскі чыгуначныя вузлы, Мінеральныя Воды—Кіславодск і Бештау—Жалезнаводск.

У 1970-я гады ў СССР праводзіліся эксперыменты з электрыфікацыяй на напружанне 6 кВ, аднак па шэрагу тэхнічных прычын гэта сістэма не была прынята.

Варта адзначыць, што таксама выпускаюцца двухсістэмныя электравозы, здольныя працаваць як на пераменным, так і на пастаянным току (гл. ВЛ61^Д, ВЛ82 і ВЛ82^М, , ЭП20).

Лініі электраперадачы пастаяннага току

У пераважнай большасці выпадкаў па лініях электраперадачы перадаецца трохфазны ток, аднак існуюць лініі электраперадачы пастаяннага току, напрыклад высакавольтная лінія пастаяннага току Валгаград-Данбас, высакавольтная лінія пастаяннага току Экібастуз-Цэнтр, мацерыковая Паўднёвая Карэя — востраў Чэджудо і іншыя. Выкарыстанне пастаяннага току дазваляе перадаваць большую электрычную магутнасць і электраэнергію паміж энергасістэмамі, якія выкарыстоўваюць пераменны ток рознай частаты, напрыклад, 50 і 60 герц, а таксама не сінхранізаваць суседнія энергасістэмы, як гэта зроблена на граніцы Ленінградскай вобласці з Фінляндыяй (гл. ^[ru]).

Гл. таксама

• Пераменны ток
• Элементарны электрычны зарад

Зноскі

1. ГОСТ Р 52002-2003. Электротехника. Термины и определения основных понятий (нявызн.)(недаступная спасылка). Архівавана з першакрыніцы 18 студзеня 2021. Праверана 22 верасня 2017.
2. Вышэйсказанае адносіцца да найбольш распаўсюджанага рэжыму прамога ўключэння, калі прыбор адкрыты (ці можа быць адкрыты пры падачы адпаведнага напружання на кіруючы электрод), г.зн. мае малое супраціўленне і прапускае электрычны ток. Аднак існуе рад прыбораў, якія патрабуюць адваротнага ўключэння (^[ru], ^[ru], засцерагальныя дыёды, якія падаўляюць выкіды адваротнага напружання), пры якім анод падключаецца да адмоўнага, а катод да дадатнага полюса крыніцы напружання.

Літаратура

• Пастаянны ток // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 12: Палікрат — Праметэй / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн. : БелЭн, 2001. — Т. 12. С. 173.

Спасылкі

• Постоянный ток // Физическая энциклопедия