Om forståelsen og anvendelsen af DC-strømforsyning
Individer i vores liv bliver konstant udsat for velkendte ting af den ene eller anden art, men vi forsømmer ofte at inkludere information, som ikke er velkendt, men som ikke desto mindre er direkte relevant for vores daglige liv. Redaktøren vil præsentere en sådan DC-strømforsyning for dig i dag. Hvad er en DC (jævnstrøm) strømforsyning? Den har evnen til at modtage elektricitet fra både trefasede og AC-strømforsyninger, og den kan producere en jævnspænding på tusinder eller endda titusinder af volt.
Der er to positive og negative poler på en jævnstrømskilde. Der er et stort potentiale for den positive pol og et lavt potentiale for den negative pol. En strøm kan flyde fra den positive elektrode til den negative elektrode i et eksternt kredsløb, når to elektroder er forbundet til et kredsløb, og en konstant potentialforskel opretholdes mellem de to ender af kredsløbet. For at opretholde en konstant strøm af strøm omdanner en jævnstrømsforsyning forskellige slags energi til elektriske energiforsyningskredsløb.
En jævn strøm kan ikke opretholdes blot af en forskel i vandstanden; i stedet skal der bruges en vandpumpe til konstant at flytte vand fra den nederste til den øvre del. I lighed med dette kan ikke-elektrostatiske interaktioner, også kendt som ikke-elektrostatiske kræfter, bruges til at returnere positive ladninger fra den negative elektrode med et lavere potentiale til et højere potentiale ved hjælp af en jævnstrømskilde. Imidlertid er det elektrostatiske felt skabt af ladninger alene ikke i stand til at opretholde en konstant strøm. For at give en stabil strøm opretholdes potentialforskellen mellem elektroderne og potentialet for den positive elektrode.
I en jævnstrømskilde peger den ikke-elektrostatiske kraft fra den negative pol til den positive pol. Der skabes en strøm fra den positive elektrode til den negative elektrode uden for strømforsyningen (eksternt kredsløb), når DC-strømforsyningen er tilsluttet den. Dette er på grund af skub fra den elektriske feltkraft. Ikke-elektrostatiske kræfter inducerer strøm til at flyde fra den negative elektrode til den positive elektrode i en strømforsyning (internt kredsløb), hvilket resulterer i ladningsstrømmen i en lukket cyklus.
DC strømforsyningstyper er talrige. Energikonverteringsmekanismen og arten af den ikke-elektrostatiske kraft varierer mellem forskellige slags jævnstrømsforsyninger. Ikke-elektrostatiske kræfter i kemiske batterier (dvs. tørbatterier, akkumulatorer osv.) er kemiske fænomener forbundet med ionopløsning og -aflejring. I termoelektriske strømkilder som halvleder- og metaltermoelementer spredes Joule-varme under afladningen af et kemisk batteri, som omdanner kemisk energi til elektrisk energi. Diffusionseffekter som følge af variationer i temperatur og elektronkoncentration betragtes som ikke-elektrostatiske kræfter. En del af den termiske energi omdannes til elektrisk energi, når en termoelektrisk kilde driver et eksternt kredsløb.
Elektromagnetisk induktion er den ikke-elektrostatiske kraft i en DC-generator. Mekanisk energi omdannes til elektrisk energi og Joule-varme, når en jævnstrømsgenerator leverer elektricitet. Den fotovoltaiske effekt i solceller er den ikke-elektrostatiske kraft. Lysenergi omdannes til elektrisk energi og Joule-varme, når en fotovoltaisk celle tændes.
