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Gleichspannung: Eine detaillierte Übersicht über die Funktionsweise von DC

Als angehender Computer-Hardware-Ingenieur können die Mechanismen um die Gleichspannung und den Gleichstrom verwirrend erscheinen. Es ist jedoch zweifellos eine beliebte Tatsache, dass sie beide als Steckdosen im Haus- und Geschäftsbereich fungieren. Ganz zu schweigen davon, dass sie konsequent in die gleiche Richtung fließen.

Zu diesen Energiequellen steckt jedoch mehr als nur Grundwissen. Daher bietet dieser umfassende Leitfaden einen detaillierten Einblick in alles, was an Gleichspannung und -strom grenzt.

Lassen Sie uns herausfinden, wie es funktioniert!

1. Was sind Gleichspannung und Gleichstrom?

Der Gleichstrom in Spannung und Strom steht für „Gleichstrom“ oder „konstante Polarität“. Eine Gleichspannung ist eine konstante Spannung, die den Strom in eine Richtung treibt. Das bedeutet, dass der Strom in eine Richtung fließt. Es kann jedoch in der Zeit variieren. Gleichrichter, Sonnenkollektoren sowie Batterien erzeugen Gleichspannung aus einer chemischen Reaktion.

Ein Voltmeter misst die Gleichspannungspegel. Es sind auch mehrere Gleichspannungsstromquellen im Einsatz. Zum Beispiel verwenden die meisten Logikschaltungen, Taschenlampen, Lastwagen und Autos eine Gleichstromversorgung. Der Gleichstromfluss ist in allem vorhanden. Inzwischen hat die elektrische Ladung in DC eine Strömungsrichtung.

Darüber hinaus verwenden die meisten digitalen elektronischen Geräte Gleichstrom. DC wandelt die chemische Energie in einer Batterie in elektrische Energie um. Es bewegt auch Elektronen vom Punkt der negativen Ladung zur positiven Kontrolle, ohne die Richtung zu ändern. 

Gleichspannung

(Stromfluss von DC und AC)

2. Das Symbol für Gleichstrom

Da DC konstant ist, ist das Symbol eine gerade Linie. Eine gerade Linie bedeutet sicherlich, dass der Strom unidirektional ist. Die folgende Abbildung zeigt eine Illustration der Gleichstromschaltung.

Gleichspannung

(Gleichstrom-DC-Symbolzeichen)

3. So messen Sie den Gleichstrom

Der einfachste Weg, einen Gleichstrom zu messen, ist mit einem Digitalmultimeter. Strommessungen sind oft einfach durchzuführen. Im Folgenden finden Sie einfache Schritte zum Messen von DC:

Schließen Sie zunächst die schwarze Sonde des Multimeters an die COM-Buchse an.

Setzen Sie dann die roten Sonden in die V-Buchse. Danach entfernen Sie in umgekehrter Reihenfolge zuerst die rote Sonde, dann sollte die schwarze Suchscheinwerfer-schwarze Sonde mit der negativen Polaritätsschaltungserde und die rote Suche mit dem positiven Testpunkt verbunden werden.

Legen Sie den DC-Typ in das Multimeter und lesen Sie die Messung auf dem Display ab.

Eine andere Möglichkeit, den DC-Ladungsfluss durch einen Leiter zu messen, ist die Verwendung eines Clamp-on-Meters.

Ausrüstung testen

(Ein Clamp-on-Meter zur Spannungsmessung)

4. Berechnung der Gleichstromleistung

Schritt 1:

Mit dem Ohmschen Gesetz können Sie den Strom (l), den Widerstand ® und die Spannung (V) eines Gleichstromkreises spezifisch berechnen. Mit dem Ergebnis können Sie dann nachträglich die Ausgangsleistung an beliebigen Stelle der Schaltung berechnen. Die Ohmsche Gesetzesformel lautet Spannung (V) gleich Strom (I) mal Widerstand (R).

V = I x R

Ausrüstung testen

(Multimeter)

Wenn beispielsweise Strom (I) 0,6 Ampere – DC (600 Milliampere) beträgt, ist R 150 Ohm. Verwenden Sie die obige Formel, um die maximale Spannung zu berechnen: 0,6 x 150 = 90 Volt. Darüber hinaus ist in einer Situation die Widerstandsmessung nicht verfügbar, und es ist ideal, das 4-Draht-Messtiming für genaue Präzision zu verwenden. 

Schritt 2:

So berechnen Sie die Gleichstromleistung: Leistung (Watt) = Spannung (Volt) x Strom (Ampere).

P = V x I

Ab Schritt 1 P = 90 x 0,6 A = 54W.

Gleichspannung

(Berechnung der Gleichstromleistung)

5. Der Unterschied zwischen AC und DC

Elektrische Energie gibt es in zwei Formen: Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC). Beide Kräfte sind für das Funktionieren aller elektrischen Geräte unerlässlich. Diese Energieformen unterscheiden sich jedoch unter anderem in Anwendung, Signalen, Modus.

Gleichspannung

((Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom wird gezeigtDifferenz zwischen Wechselstrom und Gleichstrom wird gezeigt))

Der signifikante Unterschied zwischen Ac- und DC-Leistung, und es ist in der Vergleichstabelle unten;

5. Anwendung von Gleichstrom

Derzeit sind DC-Quellmodi Solarzellen, Thermoelemente, Batterien sowie Brennstoffzellen. Im Gegensatz zu AC, das die beste Wahl für Kraftwerke und das Stromnetz ist, verwenden verschiedene Anwendungen diese übliche Art von Strom. 

Darüber hinaus funktioniert DC in erster Linie in der gesamten Unterhaltungselektronik. Es ist hilfreich in verschiedenen Anwendungen wie Handys, Flachbildfernseher, LED-Leuchten, Elektro- und Hybridfahrzeugen. Darüber hinaus funktioniert es hauptsächlich in Anwendungen mit niedrigen Volt, wie Flugzeugen und Ladebatterien. Die meisten Energiemassenspeicher sind auch DC-basiert. 

Gleichstrom überträgt auch Strom mit größerer Effizienz über eine große Entfernung. DC-Anwendungen und -Technologie sind nicht nur sehr zuverlässig, sondern halten auch stundenlang. Darüber hinaus liefert Gleichstrom in der PV-Industrie netzferne Geräte und tragbare Solarsysteme mit elektrischer Energie. Der direkte Hochspannungsstrom (HGÜ) nutzt auch GLEICHSTROM, um Strom an Massenstromsysteme wie Windkraftanlagen zu übertragen.

Ladestapel

 (Hybridfahrzeug mit DC)

6. Vor- und Nachteile von DC

Früher war Wechselspannungsstrom oft eine Energieform, die für die Verlustleistung geeignet war. Aber heute entwickelt sich DC im technologischen Bereich. Infolgedessen kann es Beschäftigungsmöglichkeiten schaffen, die Forschung steigern, Innovationen anregen und das Wirtschaftswachstum stimulieren. 

Der wichtigste Vorteil von DC gegenüber AC ist seine Fähigkeit, bestimmte Anwendungen sicherlich auszuführen. Zum Beispiel ist DC vorzuziehen, wenn es einen AC-Spannungsabfall für erweiterte Abdeckungen gibt. Im Folgenden sind die Vor- und Nachteile von DC aufgeführt.

Gleichspannung

(DC Elektromotor)

Vorteile 

Es ist einfacher und schneller, die Drehzahl eines DC-Elektromotors zu ändern. 

GLEICHSTROM 

Speichert elektrischen Strom. 

Bessere Altersregelung, da der Spannungsausgangsabfall vergleichsweise gering ist. 

Die widerstandsleitfähigen Materialien sind 

Erfordert weniger Isolierung 

Solarenergie

(Sonnenkollektor)

Benachteiligungen 

Bei Eingängen mit konstanter Spannung mit hohem Pegel wird es aufgrund von Kommunikationsproblemen schwierig, GLEICHstrom zu erzeugen.

Das Gleichspannungssystem ist 

Gleichstromkreisspannung und Schalter sind in Geräten teuer. 

Die DC-Übertragung ist 

Sie können den Gleichstromspannungseingang nicht ändern. 

Gleichspannung

(Gleichstromfluss mit einer wiederaufladbaren Batterie)

Schlussfolgerung

Wir haben in der Tat einen umfassenden Überblick über gleichstrombeständigen Spannungsstrom und seine Vor- und Nachteile gegeben. Damit sollten Sie ein besseres Verständnis von DC haben und wie es sich von AC unterscheidet. Elektrische Gleichstromladung hat einen unidirektionalen Fluss und ist in fast jedem elektronischen Gerät vorhanden. Auf der anderen Seite ist AC billiger und einfacher zu übertragen. 

Genau wie AC wird es zweifellos in der Technologie machbar. Wenn Sie den größten Teil Ihrer Elektronik an die Steckdose anschließen, müssen Sie sicherlich AC in DC umwandeln. Die Anwendung dieser Verlustleistungsquellen hängt von mehreren Faktoren und Spezifikationen ab. Seien Sie versichert, mit diesem Leitfaden sollten Sie schnell zwischen jeder Form von Energie wechseln.

Hommer
Hallo, ich bin Hommer, der Gründer von WellPCB. Bisher haben wir mehr als 4.000 Kunden weltweit. Bei Fragen können Sie sich gerne an mich wenden. Danke im Voraus.

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