Over het begrip en de toepassing van gelijkstroomvoeding
Individuen in ons leven worden voortdurend blootgesteld aan bekende zaken van de een of andere soort, maar we laten vaak na om informatie op te nemen die niet goed bekend is, maar niettemin direct relevant is voor ons dagelijks leven. De redacteur zal vandaag zo'n DC-voeding aan u presenteren. Wat is een DC-voeding (gelijkstroom)? Het heeft de mogelijkheid om elektriciteit te ontvangen van zowel driefasige als wisselstroomvoedingen, en kan een gelijkspanning van duizenden of zelfs tienduizenden volt produceren.
Er zijn twee positieve en negatieve polen op een gelijkstroomvoedingsbron. Er is een groot potentieel voor de positieve pool en een laag potentieel voor de negatieve pool. In een extern circuit kan een stroom van de positieve elektrode naar de negatieve elektrode vloeien wanneer twee elektroden op een circuit zijn aangesloten en er een constant potentiaalverschil tussen de twee uiteinden van het circuit wordt gehandhaafd. Om een gestage stroomstroom te behouden, transformeert een gelijkstroomvoeding verschillende soorten energie in elektrische energietoevoercircuits.
Een gestage stroom kan niet in stand worden gehouden door louter een verschil in waterniveau; in plaats daarvan moet een waterpomp worden gebruikt om water voortdurend van het onderste naar het bovenste gedeelte te verplaatsen. Op soortgelijke wijze kunnen niet-elektrostatische interacties, ook wel niet-elektrostatische krachten genoemd, worden gebruikt om positieve ladingen van de negatieve elektrode met een lagere potentiaal terug te brengen naar een hogere potentiaal met behulp van een gelijkstroomvoedingsbron. Het elektrostatische veld dat alleen door ladingen wordt gecreëerd, is echter niet in staat een constante stroom te onderhouden. Om een stabiele stroom te leveren, worden het potentiaalverschil tussen de elektroden en de potentiaal van de positieve elektrode beide gehandhaafd.
In een gelijkstroomvoedingsbron wijst de niet-elektrostatische kracht van de negatieve pool naar de positieve pool. Er ontstaat een stroom van de positieve elektrode naar de negatieve elektrode buiten de voeding (extern circuit) wanneer de gelijkstroomvoeding erop wordt aangesloten. Dit komt door de kracht van het elektrische veld. Niet-elektrostatische krachten zorgen ervoor dat er stroom vloeit van de negatieve elektrode naar de positieve elektrode in een voeding (intern circuit), wat resulteert in de stroom van lading in een gesloten cyclus.
Er zijn talloze typen gelijkstroomvoedingen. Het energieomzettingsmechanisme en de aard van de niet-elektrostatische kracht variëren tussen verschillende soorten gelijkstroomvoeding. Niet-elektrostatische krachten in chemische batterijen (dwz droge batterijen, accu's, enz.) zijn chemische verschijnselen die verband houden met het oplossen en afzetten van ionen. In thermo-elektrische energiebronnen zoals halfgeleider- en metalen thermokoppels wordt Joule-warmte verspreid tijdens het ontladen van een chemische batterij, die chemische energie omzet in elektrische energie. Diffusie-effecten als gevolg van variaties in temperatuur en elektronenconcentratie worden als niet-elektrostatische krachten beschouwd. Een deel van de thermische energie wordt omgezet in elektrische energie wanneer een thermo-elektrische bron een extern circuit van stroom voorziet.
Elektromagnetische inductie is de niet-elektrostatische kracht in een gelijkstroomgenerator. Mechanische energie wordt omgezet in elektrische energie en joule-warmte wanneer een DC-generator elektriciteit levert. Het fotovoltaïsche effect in zonnecellen is de niet-elektrostatische kracht. Lichtenergie wordt omgezet in elektrische energie en Joule-warmte wanneer een fotovoltaïsche cel wordt ingeschakeld.
