У чому різниця між постійним і змінним струмом

Електричний струм являє собою спрямований потік електронів від одного полюса джерела струму до іншого. Якщо цей напрям постійно і не змінюється в часі, говорять про постійному струмі. Один висновок джерела струму при цьому вважається плюсовим, другий - мінусовим. Прийнято вважати, що струм тече від плюса до мінуса.

Класичним прикладом джерела постійного струму є звичайна пальчикова батарейка. Такі батарейки широко застосовуються в якості джерела живлення в малогабаритній електронній апаратурі - наприклад, в пультах дистанційного управління, у фотоапаратах, радіоприймачах і т.д. і т.п.

Змінний струм, в свою чергу, характеризується тим, що періодично змінює свій напрямок. Наприклад, в Росії прийнятий стандарт, відповідно до якого напруга в електричній мережі дорівнює 220 В, а частота струму складає 50 Гц. Саме другий параметр і характеризує, з якою частотою змінюється напрямок електричного струму. Якщо частота струму дорівнює 50 Гц, то він змінює свій напрямок 50 разів на секунду.

Чи означає це, що в звичайної електричної розетки, що має два контакти, періодично змінюються плюс з мінусом? Тобто спочатку на одному контакті плюс, на іншому мінус, потім навпаки і т.д. і т.п.? Насправді все йде трохи інакше. Електричні розетки в електромережі мають два висновки: фазовий і заземляющий. Зазвичай їх називають «фазою» і «землею». Заземляючий висновок безпечний, напруги на ньому немає. На фазовому ж виведенні з частотою 50 Гц в секунду змінюються плюс і мінус. Якщо торкнутися «землі», нічого не відбудеться. Фазового ж дроту краще не торкатися, тому що він завжди знаходиться під напругою 220 В.

Одні прилади живляться від постійного струму, інші від змінного. Навіщо взагалі знадобилося такий поділ? Насправді більшість електронних приладів використовують саме постійна напруга, навіть якщо включаються в мережу змінного струму. У цьому випадку змінний струм перетвориться в постійний у випрямлячі, у найпростішому випадку складається з діода, зрізати одну півхвилю, і конденсатора для згладжування пульсацій.

Змінний же струм використовується тільки тому, що його дуже зручно передавати на великі відстані, втрати в цьому випадку зводяться до мінімуму. Крім того, він легко піддається трансформації - тобто зміни напруги. Постійний струм трансформувати можна. Чим вище напруга, тим нижче втрати при передачі змінного струму, тому на магістральних лініях напруга досягає декількох десятків, а то і сотень тисяч вольт. Для подачі в населені пункти висока напруга знижується на підстанціях, в результаті в будинку надходить уже досить низька напруга 220 В.

У різних країнах прийняті неоднакові стандарти напруги живлення. Так, якщо в європейських країнах це 220 В, то в США - 110 В. Цікавий і той факт, що знаменитий винахідник Томас Едісон не зміг свого часу оцінити всі переваги змінного струму і відстоював необхідність використання в електричних мережах саме постійного струму. Лише пізніше він був змушений визнати, що помилився.