O porozumění a aplikaci stejnosměrného napájení
Jednotlivci jsou v našich životech neustále vystaveni známým věcem toho či onoho druhu, ale často zanedbáváme zahrnout informace, které nejsou dobře známé, ale přesto jsou přímo relevantní pro náš každodenní život. Takový stejnosměrný zdroj vám redaktor dnes představí. Co je zdroj stejnosměrného proudu? Má schopnost přijímat elektřinu z třífázových i střídavých síťových zdrojů a dokáže produkovat stejnosměrné napětí tisíce nebo dokonce desetitisíce voltů.
Na zdroji stejnosměrného proudu jsou dva kladné a záporné póly. Existuje velký potenciál pro kladný pól a nízký potenciál pro záporný pól. Proud může téci z kladné elektrody na zápornou elektrodu ve vnějším obvodu, když jsou dvě elektrody připojeny k obvodu a mezi oběma konci obvodu je udržován konstantní rozdíl potenciálů. Aby se udržoval stálý tok proudu, stejnosměrný napájecí zdroj přeměňuje různé druhy energie na elektrické napájecí obvody.
Ustálený tok nemůže být udržován pouhým rozdílem hladiny vody; místo toho musí být použito vodní čerpadlo k neustálému pohybu vody ze spodní do horní části. Podobně jako toto, neelektrostatické interakce, také známé jako neelektrostatické síly, mohou být použity k návratu kladných nábojů ze záporné elektrody s nižším potenciálem do vyššího potenciálu s pomocí zdroje stejnosměrného proudu. Avšak elektrostatické pole vytvořené samotnými náboji není schopno udržet stálý proud. Pro zajištění stabilního proudu jsou oba zachovány potenciálový rozdíl mezi elektrodami a potenciál kladné elektrody.
Ve zdroji stejnosměrného proudu směřuje neelektrostatická síla od záporného pólu ke kladnému pólu. Z kladné elektrody do záporné elektrody mimo zdroj napájení (vnější obvod) vzniká proud, když je k němu připojen stejnosměrný zdroj. To je způsobeno tlakem síly elektrického pole. Neelektrostatické síly indukují tok proudu ze záporné elektrody do kladné elektrody v napájecím zdroji (vnitřní obvod), což má za následek tok náboje v uzavřeném cyklu.
Stejnosměrných napájecích zdrojů je celá řada. Mechanismus přeměny energie a povaha neelektrostatické síly se mezi různými druhy stejnosměrného napájení liší. Neelektrostatické síly v chemických bateriích (tj. suché baterie, akumulátory atd.) jsou chemické jevy spojené s rozpouštěním a ukládáním iontů. V termoelektrických zdrojích energie, jako jsou polovodičové a kovové termočlánky, se Jouleovo teplo rozptyluje během vybíjení chemické baterie, která přeměňuje chemickou energii na elektrickou energii. Difúzní efekty vyplývající ze změn teploty a koncentrace elektronů jsou považovány za neelektrostatické síly. Část tepelné energie se přemění na elektrickou energii, když termoelektrický zdroj napájí vnější obvod.
Elektromagnetická indukce je neelektrostatická síla ve stejnosměrném generátoru. Mechanická energie se přeměňuje na elektrickou energii a Jouleovo teplo, když stejnosměrný generátor dodává elektřinu. Fotovoltaický efekt v solárních článcích je neelektrostatická síla. Světelná energie se při zapnutí fotovoltaického článku přemění na elektrickou energii a Jouleovo teplo.
