Cosa significa alimentazione DC
Un alimentatore CC è un dispositivo che mantiene una tensione e una corrente costanti in un circuito. Come batterie a secco, accumulatori, generatori CC, ecc.
L'alimentatore CC ha due elettrodi, positivo e negativo. Il potenziale dell'elettrodo positivo è alto e il potenziale dell'elettrodo negativo è basso. Quando i due elettrodi sono collegati al circuito, è possibile mantenere una differenza di potenziale costante tra le due estremità del circuito, formando così un circuito esterno dall'elettrodo positivo all'elettrodo negativo. corrente negativa. Un alimentatore CC è un dispositivo di conversione dell'energia che converte altre forme di energia in circuiti di alimentazione di energia elettrica per mantenere un flusso costante di corrente.
Un flusso d'acqua costante non può essere mantenuto esclusivamente dalla differenza di livello dell'acqua, ma una differenza di livello dell'acqua costante può essere mantenuta per mezzo di una pompa dell'acqua per inviare continuamente acqua da un luogo basso a un luogo alto per formare un flusso d'acqua costante. Simile a questo, il campo elettrostatico generato dalla sola carica non può mantenere una corrente costante, ma con l'aiuto di un alimentatore CC, l'effetto non elettrostatico (denominato "forza non elettrostatica") può essere utilizzato per spostare il carica positiva dall'elettrodo negativo con un potenziale inferiore. Ritorno all'elettrodo positivo con potenziale maggiore attraverso l'alimentatore per mantenere la differenza di potenziale tra i due elettrodi, formando così una corrente stabile.
La forza non elettrostatica in un alimentatore CC è diretta dal polo negativo al polo positivo. Quando l'alimentatore CC è collegato al circuito esterno, una corrente dal polo positivo al polo negativo si forma all'esterno dell'alimentatore (circuito esterno) a causa della promozione della forza del campo elettrico. E all'interno dell'alimentatore (circuito interno), l'azione della forza non elettrostatica fa fluire la corrente dal polo negativo al polo positivo, così che il flusso di carica forma un ciclo chiuso.
Una caratteristica importante dell'alimentatore stesso è la forza elettromotrice dell'alimentatore, che è uguale al lavoro svolto dalla forza non elettrostatica quando la carica positiva dell'unità si sposta dal polo negativo al polo positivo attraverso l'interno dell'alimentatore fornitura. Quando la resistenza interna dell'alimentatore è trascurabile, si può considerare che la forza elettromotrice dell'alimentatore è approssimativamente uguale in grandezza alla differenza di potenziale o tensione tra i due poli dell'alimentatore.
Per ottenere una tensione CC più elevata, gli alimentatori CC vengono spesso utilizzati in serie. In questo momento, la forza elettromotrice totale è la somma delle forze elettromotrici di ciascun alimentatore e la resistenza interna totale è anche la somma delle resistenze interne di ciascun alimentatore. A causa della maggiore resistenza interna, può essere generalmente utilizzato solo in circuiti che richiedono un'intensità di corrente inferiore. Per ottenere una maggiore intensità di corrente si possono utilizzare in parallelo alimentatori DC con forza elettromotrice uguale. In questo momento, la forza elettromotrice totale è la forza elettromotrice di un singolo alimentatore e la resistenza interna totale è il valore parallelo della resistenza interna di ciascun alimentatore.
Esistono molti tipi di fonti di alimentazione CC. In diversi tipi di fonti di alimentazione CC, la natura della forza non elettrostatica è diversa e anche il processo di conversione dell'energia è diverso. Nelle batterie chimiche (come batterie a secco, accumulatori, ecc.), la forza non elettrostatica è un'azione chimica associata alla dissoluzione e alla deposizione di ioni. Quando una batteria chimica viene scaricata, l'energia chimica viene convertita in energia elettrica e il calore Joule in un alimentatore termoelettrico (come un alimentatore termoelettrico in metallo). Coppia, termocoppia a semiconduttore), la forza non elettrostatica è l'effetto di diffusione associato alla differenza di temperatura e alla differenza di concentrazione degli elettroni. Quando l'alimentatore termoelettrico fornisce alimentazione al circuito esterno, l'energia termica viene parzialmente convertita in energia elettrica. Nel generatore DC, la forza non elettrostatica è l'induzione elettromagnetica. Quando il generatore DC fornisce energia, l'energia meccanica viene convertita in energia elettrica e calore Joule. Nelle celle fotovoltaiche la forza non elettrostatica è funzione dell'effetto fotovoltaico. Quando la cella fotovoltaica viene alimentata, l'energia luminosa viene convertita in energia elettrica e calore Joule.
