Электричество как вода. #7

25 Окт 2012 | Автор: |

Доброго времени суток водяным электрикам!

Сегодня мы немного освежим память и начнём потихонечку разбирать чёрные коробочки в ваших зарядных устройствах.

Покатили?

___

В прошлом посте я рассказал про переменный ток, особенностью которого является “метание” воды, из-за которого вода течёт то в одном направлении, то в другом. И я сказал, что в этом, Седьмом, посте мы будем этот переменный ток как-то применять. Ну, так оно и получится. :]

Ещё раз: что находится в чёрных коробочках зарядных устройств?

  • Трансформатор,
  • Выпрямитель,
  • Конденсатор (в роли фильтра),
  • Стабилизатор.

Чёрные коробочки нужны, чтобы сделать ток из розетки пригодным для устройства, которое вы заряжаете. Так ток из розетки — переменный, имеет слишком большое значение и большие скачки своих значений.

Почти обо всём я уже упоминал и даже пытался рассказывать, но всё как-то не через воду и всё как-то… ну не так. А сегодня буду исправляться. :]

Трансформатор.

Трансформатор преобразует значение напряжения. Есть трансформаторы увеличивающие и есть уменьшающие. Нас интересуют уменьшающие, т.к. именно они стоят в наших коробочках. В стандартных розетках напряжение 220 Вольт, которое чрезмерно большое для наших устройств: к примеру два моих телефона требуют всего лишь 3.6 Вольта. Соответственно, как-то должен происходить процесс снижения напряжения. Сейчас я вам его и покажу.

Для этого у нас будет две нагрузки в двух трубах, заполненных водой:

Две нагрузки, которые ничем не связаны, просто две трубы рядом. Как вы могли заметить лампочек на нагрузках нет, и это не спроста.

Потому что теперь мы соединяем проводами нагрузки между друг другом:

И получается: если у нас вода потечёт по трубе с номером 1 (вспомним шестую серию, где я рассказывал про водопад, и поймём, откуда вода потекла), то энергия движения воды закрутит лопасти => создаст электрический ток в моторчике, который передаст по проводам электрический ток на нагрузку в трубе номер 2, который придёт на моторчик в этой же трубе 2, вследствие чего закрутятся лопасти. А если закрутились лопасти — вода потекла.

То есть получается, что вода, которая начала течь с водопада, затекла в трубу 1, а в конечном итоге вода потекла в трубе 2. Ну не чудеса? :]

Произошла “трансформация” энергий: движение воды с водопада => движение лопастей => возникновение электрического тока в моторе номер 1 => передача тока по зелёным проводам => возникновение электрического тока в моторе номер 2 => движение лопастей => движение воды в трубе 2.

Ну, с этим понятно: но где же здесь уменьшение напряжения?

Уменьшение напряжения происходит как раз во время передачи энергии. Если бы нам просто нужно было таким образом задвигать воду (создать ток) во второй трубе, мы бы поставили одинаковые моторчики, лопасти и все остальные лопасти. Тогда напряжение, создающее ток в первой трубе, передавалось бы во вторую трубу с таким же значением, потому что один оборот лопастей в трубе номер 1 создавал бы такой электрический ток, который мог бы крутануть лопасти во второй трубе точно так же, на один оборот. То есть это бы было просто созданием такого же напряжения в трубе номер 2.

Но ведь нам нужно уменьшать? И, получается, если нам нужно в трубе номер 2 получить напряжение в 2 раза меньшее, чем в трубе номер 1, то нам нужно, чтобы одного оборота лопастей в трубе номер 1 хватало всего лишь на половину оборота лопастей в трубе номер 2. А если нам нужно в трубе номер 2 напряжение в 4 раза меньшее, чем у нас есть в трубе номер 1, то нужно, чтобы один оборот лопастей в трубе 1 давал лишь одну четвёртую оборота лопастей в трубе 2.

Достигнуть такой разницы можно разными лопастями, разными моторчиками или ещё чем-нибудь, — это уже, скорее, механическая сторона вопроса. Главное, чтобы принцип был понятен. Теперь понятно, как трансформатор снижает напряжения в ваших чёрных коробочках? Надеюсь, да.

Выпрямитель.

Помните, я рассказывал про переменный ток в прошлом посте? Если не помните, советую перечитать, так как именно сейчас он нам и пригодится. ;)

Выпрямитель делает из переменного тока — постоянный. Постоянный течёт в одну сторону, а переменный меняет своё направление и его значения колеблются.

Но наши телефоны можно заряжать только постоянным током, так как аккумуляторы имеют свою полярность, под которую весь телефон и заточен. Именно поэтому, если вы ставите аккумуляторы не той стороной, путаете “+” и “-“, то у вас ничего и не работает. Не может так потечь ток, не заточен телефон на это.

И здесь выручает выпрямитель.

Выпрямитель пускает воду только в одну сторону. Водным примером выпрямителя является клапан.

А в электрических цепях выпрямитель — диод, который в одном случае может иметь сопротивление, равное нулю, а в другом случае иметь огромное сопротивление, которое не даст пройти току.

Вообще, в коробочках используется “мост” из 4х диодов, который обеспечивает бесперебойное поступление тока. Ведь если мы поставим просто один диод, то в то время, когда ток пойдёт в ненужную нам сторону, то ничего и не произойдёт, и в итоге мы получим неравномерный, вечно дёргающийся, ток, поступающий на нагрузку. Для этого используется мост, который убирает эту “дергатню” и ток становится действительно постоянным.

Но об этом мосте я расскажу в следующей серии “Электричества Как Вода”, вместе с рассказом про конденсатор и про стабилизатор.

Вопросов и ответов нет. :]

Хорошо хоть есть темы, о чём писать. :]

egos-ne@yandex.ru

 До следующей недели!

VN:F [1.9.22_1171]
пожалуйста, оцените страницу, я старался :)
Rating: 4.7/5 (12 votes cast)
Электричество как вода. #7, 4.7 out of 5 based on 12 ratings

комментария 3 на «Электричество как вода. #7»

  1. Автор: Владимир на 03 Фев 2014

    Ценю Ваши усилия, Иван! Мне 40, и жалею, что в школе нам так зримо не давали материал, — я очень плохо представляю себе суть электричества.
    Вопросы:
    1)лопасти — это аналогия вращающегося магнитного поля?
    2)имеет значение взаимное расположение "лопастей" в пространстве?
    3)как можно представить конденсатор?

  2. Автор: Nurzhan на 18 Июл 2014

    Не могли бы вы по подробнее объяснить переменный ток))

  3. Автор: Дмитрий на 20 Июн 2015

    Вы прекрасный преподователь. Таким способом, да в игровой форме детям в детском саду можно физику преподовать. Браво.

Есть что сказать? - Напишите!

Для предотвращения автоматического заполнения, пожалуйста, выполните задание, приведенное рядом.