Электрические цепи постоянного тока

Введение

Исследование электрических явлений и их практических приложений начиналось на рубеже XVIII — XIX вв с изучения свойств не изменяющегося во времени — постоянного тока. Это было обусловлено изобретением источников электрической энергии постоянного тока — сначала гальванических элементов (А. Вольта, 1745 — 1827), позднее аккумуляторов, а также первыми успехами применения электричества для освещения (П.Н. Яблочков, 1847 — 1894), электролиза и гальванопластики (Б.С. Якоби, 1801 — 1874).

Экспериментальные исследования свойств постоянного тока позволило выявить и обосновать ряд закономерностей и понятий (А.М. Ампер, 1775 — 1836; Г. С. Ом, 1787 — 1854; Ш. О. Кулон, 1736 — 1806 и др.). В дальнейшем исследования (М. Фарадей, 1791 — 1867; Э. Х. Ленц, 1804 — 1865; Д. Генри 1797 — 1878; В. Сименс, 1816 — 1892; Д. П. Джоуль, 1818 — 1889; В. Э. Вебер, 1804 — 1891; Д. К. Максвелл, 1831 — 1879; Г. Р. Герц, 1857 — 1894 и др.) показали, что большинство закономерностей, первоначально полученных при анализе цепей постоянного тока, являются фундаментальными законами, заложившими основы электротехники.

Электротехническое устройство (аккумулятор, линия передачи энергии, амперметр, реостат, лампа накаливания) предназначено для выработки, распределения, контроля, преобразования и использования электрической энергии. Постоянный ток применяется при электрохимическом получении алюминия, на городском и железнодорожном электротранспорте, в электронике, медицине и других областях науки и техники.

С особой остротой стоит проблема создания экономичных способов передачи электрической энергии на дальние и сверхдальние расстояния. Применение высоковольтных линий передачи постоянного тока на большие расстояния является экономически наиболее целесообразным.

Разрабатываются новые источники электрической энергии постоянного тока — магнитогидродинамические генераторы.

Их освоение позволит существенно повысить КПД электрических станций.

Быстрыми темпами развиваются и совершенствуются различные типы возобновляемых источников электрической энергии постоянного тока. К возобновляемым источникам энергии относятся энергия солнца, ветра, приливов и отливов и других природных источников. Так, например, источники, преобразующие солнечную энергию, служат основными источниками энергии космических аппаратов в автономном полете, для привода электромобилей, отопления жилых помещений и т. д.