Что такое цепи питания: Цепи и сети питания

Содержание

Пищевая цепочка в природе ℹ️ цепь питания тайги, тундры, в широколиствнных и смешанных лесах схема, цепь питания животных примеры

Предметы
- Анатомия
- Английский язык
- Астрономия
- Биология
- 10 класс
- 11 класс
- 2 класс
- 3 класс
- 4 класс
- 5 класс
- 6 класс
- 7 класс
- 8 класс
- 9 класс
- Алгебра
- Анализ стихотворений
- Биографии
- Бунин И.А
- Бухгалтерия
- География
- Геометрия
- Горький М.
- Делопроизводство
- Диктанты
- Достоевский Ф. М.
- Естествознание
- Загадки
- Информатика
- История
- Кадровое дело
- Карьера
- Краткие содержания
- Культурология
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Материаловедение
- Маяковский В.В.
- Менеджмент
- Мифология
- Некрасов Н.А.
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Орфография
- Педсовет
- Политология
- Помощь студенту
- Правоведение
- Психология
- Пунктуация
- Пушкин А.С
- Религия

понятие и графическое изображение 🚩 Естественные науки

Большая часть организмов на планете питается органической пищей, в том числе телами других существ или продуктами их жизнедеятельности. Питательные вещества последовательно переходят от одного животного к другому, образуя пищевые цепи. Тот организм, который начинает эту цепь, называется продуцентом. Как подсказывает логика, продуценты не могут питаться органическими веществами – они берут энергию из неорганических материалов, то есть являются автотрофными. Это в основном зеленые растения и различные виды бактерий. Они производят свои тела и питательные вещества для своего функционирования из минеральных солей, газов, излучения. Например, растения получают питание при помощи фотосинтеза на свету.

Следующими звеньями в пищевой цепи выступают консументы, которые уже являются гетеротрофными организмами. Консументами первого порядка называют тех, кто питается продуцентами – растениями или бактериями. Большая их часть – растительноядные и травоядные животные. Второй порядок составляют хищники – организмы, которые питаются другими животными. Далее следуют консументы третьего, четвертого, пятого порядка и так далее – пока пищевая цепочка не замкнется.

Пищевые цепи не такие простые, как может показаться на первый взгляд. Важную часть цепочек составляют детритофаги, которые питаются разлагающимися организмами мертвых животных. С одной стороны, они могут есть тела хищников, погибших в охоте или от старости, а с другой, сами часто становятся их добычей. В результате возникают замкнутые цепи питания. Кроме того, цепочки разветвляются, на их уровнях находится не один, а множество видов, которые образуют сложные структуры.

С понятием пищевой цепи тесно связан такой термин, как экологическая пирамида: это структура, показывающая соотношения между продуцентами и консументами в природе. В 1927 году ученый Чарльз Элтон открыл эффект, названный правилом экологической пирамиды. Он заключается в том, что при передаче питательных веществ от одних организмов к другим, на следующий уровень пирамиды, теряется часть энергии. В результате от подножия к вершине пирамида постепенно сужается: так, на тысячу килограммов растений приходится всего сто килограммов травоядных животных, которые, в свою очередь, становятся пищей для десяти килограммов хищников. Более крупные хищники из них извлекут только один килограмм для построения своей биомассы. Это условные цифры, но они хорошо отражают на примере, как действуют пищевые цепи в природе. Они также показывают, что чем длиннее цепь, тем меньше энергии доходит до ее конца.

Тема: Составление цепи питания

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Цель: расширить знания о биотических факторах среды.

Оборудование:гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты животных, иллюстрации различных растений и животных.

Ход работы:

1. Используйте оборудование и составьте две цепи питания. Помните, что цепь всегда начинается продуцентом и заканчивается редуцентом.

Растения → насекомые→ ящерица → бактерии

Растения → кузнечик→ лягушка → бактерии

Вспомните свои наблюдения в природе и составьте две цепи питания. Подпишите продуценты, консументы (1 и 2 порядков), редуценты.

Фиалка → Ногохвостки → хищные клещи → хищные многоножки → бактерии

Продуцент— консумент1— консумент2 — консумент2 — редуцент

Капуста → слизень → лягушка → бактерии

Продуцент – консумент1 — консумент2 — редуцент

Что такое цепь питания и что лежит в её основе? Чем определяется устойчивость биоценоза? Сформулируйте вывод.

Вывод:

Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями: пища — потребитель (последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника к потребителю). Организмы, последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основе круговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется большая часть (до 80—90 %) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и не превышает обычно 4—5. Устойчивость биоценоза определяется разнообразием его видового состава. Продуце́нты — организмы, способные синтезировать органические вещества из неорганических, то есть, все автотрофы. Консументы — гетеротрофы, организмы, потребляющие готовые органические вещества, создаваемые автотрофами (продуцентами). В отличие от редуцентов

, консументы не способны разлагать органические вещества до неорганических.Редуце́нты — микроорганизмы (бактерии и грибы), разрушающие отмершие остатки живых существ, превращающие их в неорганические и простейшие органические соединения.

3. Назовите организмы, которые должны быть на пропущенном месте следующих пищевых цепей.

1) Паук, лиса

2) древоед-гусеница, ястреб-змеед

3) гусеница

4) мышка

4. Из предложенного списка живых организмов составить трофическую сеть:

трава, ягодный кустарник, муха, синица, лягушка, уж, заяц, волк, бактерии гниения, комар, кузнечик. Укажите количество энергии, которое переходит с одного уровня на другой.

1. Трава (100%) — кузнечик (10%) — лягушка (1%) — уж (0,1%) — бактерии гниения (0,01%).

2. Кустарник (100%) — заяц (10%) — волк (1%) — бактерии гниения (0,1%).

3. Трава (100%) — муха (10%) — синица (1%) — волк (0,1%) — бактерии гниения (0,01%).

4. Трава (100%) — комар (10%) — лягушка (1%) — уж (0,1%) — бактерии гниения (0,01%).

5. Зная правило перехода энергии с одного трофического уровня на другой (около10%), постройте пирамиду биомассы третьей пищевой цепи (задание 1). Биомасса растений составляет 40 тонн.

Трава (40 тонн) — кузнечик (4 тонны) — воробей (0,4 тонны) — лиса (0,04).

6. Вывод: что отражают правила экологических пирамид?

Правило экологических пирамид очень условно передает закономерность передачи энергии с одного уровня питания на следующий, в пищевой цепочке. Впервые эти графические модели были разработаны Ч. Элтоном в 1927 году. По этой закономерности суммарная масса растений должна быть на порядок больше растительноядных животных, а суммарная масса растительноядных животных на порядок больше хищников первого уровня и т.д. до самого конца пищевой цепи.

Лабораторная работа № 1

Тема: Изучение строения растительной и животной клеток под микроскопом

Цель работы: ознакомиться с особенностями строения клеток растений и животных организмов, показать принципиальное единство их строения.

Оборудование:микроскоп,кожица чешуи луковицы,эпителиальные клетки из полости рта человека, чайная ложечка, покровное и предметное стекла,синие чернила, йод, тетрадь, ручка, простой карандаш, линейка

Ход работы:

1. Отделите от чешуи луковицы кусочек покрывающей её кожицы и поместите его на предметное стекло.

2. Нанесите капельку слабого водного раствора йода на препарат. Накройте препарат покровным стеклом.

3. Снимите чайной ложечкой немного слизи с внутренней стороны щеки.

4. Поместите слизь на предметное стекло и подкрасьте разбавленными в воде синими чернилами. Накройте препарат покровным стеклом.

5. Рассмотрите оба препарата под микроскопом.

6. Результаты сравнения занесите в таблицу 1 и 2.

7. Сделайте вывод о проделанной работе.

Вариант № 1.

Таблица №1 «Сходства и отличия растительной и животной клетки».

Особенности строения клетки	Растительная клетка	Животная клетка
Рисунок
Черты сходства	Ядро, цитоплазма, клеточная мембрана, митохондрий, рибосом, комплекс Гольджи, лизосомы, способности к самообнавлению, саморегуляции.	Ядро, цитоплазма, клеточная мембрана, митохондрий, рибосомы, лизосомы, коплекс Гольджи, способности к самообнавлению, саморегуляции.
Черты отличия	Присутствуют пластиды (хролопласты, лейкопласты, хромопласты), вакуоль, толстая клеточная стенка состоящая из целлюлозы, способны к фотозинтезу. Вакуоль – содержит клеточный сок и в ней накапливаются токсичные вещества (листья растений).	Центриоль, клеточная стенка эластичная, гликокаликс, реснички, жгутики, гетеротрофы, запасное вещество — гликоген, целостные реакции клетки (пиноцитоз, эндоцитоз, экзоцитоз, фагоцитоз).

Вариант № 2.

Таблица №2 «Сравнительная характеристика растительной и животной клетки».

Клетки	Цитоплазма	Ядро	Плотная клеточная стенка	Пластиды
Раститель-ная	Цитоплазма, состоит из густого тягучего вещества, в котором располагаются все другие части клетки. Она имеет особый химический состав. В ней протекают различные биохимичес-кие процессы, обеспе-чивающие жизнедеятель-ность клетки. В живой клетке цитоплазма постоянно движется, перетекает по всему объему клетки; она может увеличиваться в объеме.	содержит генетическую информацию, осуществляющий основные функции: хранение, передача и реализация наследственной информации с обеспечением син-теза белка.	Присутствует, толстая клеточная стенка состоящая из целлюлозы.	Присутствуют пластиды (хролопласты, лейкопласты, хромопласты). Хлоропла́сты — зелёные пластиды, которые встречаются в клетках фотосинтезирующих эукариот. С их помощью происходит фотосинтез. Хлоропласты содержат хлорофилл, образование крахмала с выделение кислорода. Лейкопла́сты -синтезируют и накапливают крахмал (так называемые амилопласты), жиры, белки. Встречаются в семенах растений, корнях, стеблях и лепестках цветов (привлекают насекомых для опыления). Хромопла́сты — содержат лишь жёлтые, оранжевые и красноватые пигменты из ряда каротинов. Встречаются в плодах растений, придают цвет овощам, фруктам, ягодам и лепестках цветов (привлекают насекомых и животных для опыления и распространения в природе).
Животная	Присутствует, она состоит из коллоидного раствора белков и других органических веществ 85 % этого раствора — вода, 10 % — белки и 5 % — другие соединения.	содержащий генетическую информацию (молекулы ДНК), осуществляющий основные функции: хранение, передача и реализация наследственной информации с обеспечением синтеза белка.	Присутствует, клеточная стенка эластичная, гликаликс	Нет.

4. Сформулируйте вывод.

Вывод:_Все растения и животные состоят из клеток. Клетка — элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов. В растительной клетке имеется толстая целлюлозная мембрана, вакуоль и пластиды, у животных в отличие от растений имеется тонкая гликогенная мембрана (осуществляет пиноцитоз, эндоцитоз, экзоцитоз, фагоцитоз),и отсутствуют вакуоли (кроме простейших).

Лабораторная работа № 2

⇐ Предыдущая12

Рекомендуемые страницы:

Круговорот веществ в природе и цепи питания

Все живые организмы являются активными участниками круговорота веществ на планете. Используя кислород, углекислый газ, воду, минеральные соли и другие вещества, живые организмы питаются, дышат, выделяют продукты деятельности, размножаются. После гибели их тела разлагаются на простейшие вещества и вновь возвращаются во внешнюю среду.

Перенос химических элементов из живых организмов в окружающую среду и обратно не прекращается ни на секунду. Так, растения (автотрофные организмы) забирают из внешней среды углекислый газ, воду и минеральные соли. При этом они создают органические вещества и выделяют кислород. Животные (гетеротрофные организмы), наоборот, вдыхают выделенный растениями кислород, а поедая растения, усваивают органические вещества и выделяют углекислый газ и остатки пищи. Грибы и бактерии используют в пищу останки живых организмов и превращают органические вещества в минеральные, которые накапливаются в почве и воде. А минеральные вещества снова усваиваются растениями. Так в природе осуществляется постоянный и бесконечный круговорот веществ и поддерживается непрерывность жизни.

Круговорот веществ и все связанные с ним превращения требуют постоянного притока энергии. Источником такой энергии является Солнце.

На земле растения поглощают углерод из атмосферы путем фотосинтеза. Животные поедают растения, передавая углерод вверх по пищевой цепи, о которой мы расскажем чуть позже. Когда растения и животные умирают, то они передают углерод обратно земле.

На поверхности океана двуокись углерода из атмосферы растворяется в воде. Фитопланктон поглощает ее для фотосинтеза. Животные, поедающие планктон, выдыхают углерод в атмосферу и тем самым передают дальше по цепи питания. После гибели фитопланктона он может перерабатываться в поверхностных водах или оседать на дно океана. За миллионы лет этот процесс превратил ложе океана в богатый резервуар углерода на планете. Холодные течения переносят углерод к поверхности. При нагревании воды он освобождается в виде газа и попадает в атмосферу, продолжая цикл.

Вода постоянно совершает круговорот между морями, атмосферой и сушей. Под лучами солнца она испаряется и поднимается в воздух. Там капельки воды собираются в облака и тучи. Они выпадают на землю дождем, снегом или градом, которые снова превращаются в воду. Вода впитывается в землю, возвращается в моря, реки и озера. И все начинается сначала. Так происходит круговорот воды в природе.

Большую часть воды испаряет Мировой океан. Вода в нем соленая, а та, которая испаряется с его поверхности, — пресная. Таким образом, океан — мировая «фабрика» пресной воды, без которой жизнь на Земле невозможна.

ТРИ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА. Различают три агрегатных состояния вещества — твердое, жидкое и газообразное. Они зависят от температуры и давления. В повседневной жизни мы можем наблюдать во всех трех этих состояниях воду. Влага испаряется и переходит из жидкого состояния в газообразное, то есть водяной пар. Он конденсируется и превращается в жидкость. При минусовых температурах вода замерзает и переходит в твердое состояние — лед.

Круговорот сложных веществ в живой природе включает пищевые цепи. Это линейная замкнутая последовательность, в которой каждое живое существо питается кем-то или чем-то и само служит питанием для другого организма. Внутри пастбищной пищевой цепи органические вещества создаются автотрофными организмами, например растениями. Растения поедаются животными, которых, в свою очередь, съедают другие животные. Грибы-редуценты разлагают органические останки и служат началом детритной трофической цепи.

Каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем (от греческого слова «трофос» — «питание»).
1.Продуценты, или производители, производят органические вещества из неорганических. К продуцентам относятся растения и некоторые бактерии.
2. Консументы, или потребители, потребляют готовые органические вещества. Консументы 1-го порядка питаются продуцентами. Консументы 2-го порядка питаются консументами 1-го порядка. Консументы 3-го порядка питаются консументами 2-го порядка и т. д.
3. Редуценты, или разрушители, разрушают, то есть минерализуют органические вещества до неорганических. К редуцентам относятся бактерии и грибы.

ДЕТРИТНЫЕ ЦЕПИ ПИТАНИЯ. Существует два основных типа пищевых цепей — пастбищные (цепи выедания) и детритные (цепи разложения). Основу пастбищной пищевой цепи составляют автотрофные организмы, которых поедают животные. А в детритных трофических цепях большая часть растений не потребляется травоядными животными, а отмирает и затем разлагается сапротрофными организмами (например, дождевыми червями) и минерализуется. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита, а затем идут к детритофагам и к их потребителям — хищникам. На суше преобладают именно такие цепи.

ЧТО ТАКОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПИРАМИДА? Экологическая пирамида — это графическое изображение соотношения различных трофических уровней пищевой цепи. Пищевая цепь не может содержать больше 5—6 звеньев, потому что при переходе на каждое следующее звено 90 % энергии теряется. Основное правило экологической пирамиды основывается на 10 %. Так, например, для образования 1 кг массы дельфину нужно съесть около 10 кг рыбы, а им, в свою очередь, 100 кг корма — водных позвоночных, которым для образования такой массы необходимо съесть 1000 кг водорослей и бактерий. Если в соответствующем масштабе изобразить эти величины в порядке их зависимости, то действительно образуется своеобразная пирамида.

ПИЩЕВЫЕ СЕТИ. Зачастую взаимодействие между живыми организмами в природе более сложно, и визуально это похоже на сеть. Организмы, особенно хищники, могут питаться самыми разными существами, причем из различных пищевых цепей. Таким образом, пищевые цепи переплетаются, образуя пищевые сети.

Пищевая цепочка — Food chain

Аспект экосистем

Пищевая цепь представляет собой линейную сеть звеньев в трофической , начиная от производителей организмов (например, травы или деревьев , которые используют излучение от Солнца , чтобы сделать пищу) и заканчивающихся на апекс хищников видов (например , медведи гризли или касатки ), detritivores (например, дождевые черви или мокрицы ) или виды- разлагатели (например, грибы или бактерии ). Пищевая цепь также показывает, как организмы связаны друг с другом пищей, которую они едят. Каждый уровень пищевой цепи представляет собой отдельный трофический уровень . Пищевая цепь отличается от пищевой сети, потому что сложная сеть кормовых отношений различных животных агрегирована, и цепочка следует только прямому, линейному пути одного животного за раз . Естественные взаимосвязи между пищевыми цепями превращают их в пищевую сеть.

Распространенным показателем, используемым для количественной оценки трофической структуры пищевой сети, является длина пищевой цепи. В простейшей форме длина цепочки — это количество звеньев между трофическим потребителем и основой сети. Средняя длина цепи всей сети — это среднее арифметическое длин всех цепей в пищевой сети. Пищевая цепочка — это диаграмма источников энергии. Пищевая цепочка начинается с производителя, которого съедает первичный потребитель. Первичный потребитель может быть съеден вторичным потребителем, который, в свою очередь, может потребляться третьим потребителем. Например, пищевая цепочка может начинаться с зеленого растения в качестве производителя, которое поедается улиткой, основным потребителем. В таком случае улитка может стать добычей вторичного потребителя, такого как лягушка, которую сам может съесть третичный потребитель, такой как змея.

Пищевые цепи очень важны для выживания большинства видов. Когда из пищевой цепи удаляется только один элемент, в некоторых случаях это может привести к исчезновению вида. Основу пищевой цепочки составляют первичные производители . Первичные продуценты, или автотрофы , могут использовать солнечную или химическую энергию для создания сложных органических соединений, тогда как виды на более высоких трофических уровнях не могут и поэтому должны потреблять производителей или другую жизнь, которая сама потребляет производителей. Поскольку солнечный свет необходим для фотосинтеза, большая часть жизни не могла бы существовать, если бы солнце исчезло. Тем не менее, недавно было обнаружено, что есть некоторые формы жизни, хемотрофы , которые, по-видимому, получают всю свою метаболическую энергию за счет хемосинтеза, приводимого в действие гидротермальными источниками, таким образом показывая, что некоторым формам жизни может не требоваться солнечная энергия для процветания.

Разрушители , питающиеся мертвыми животными, расщепляют органические соединения на простые питательные вещества, которые возвращаются в почву. Это простые питательные вещества, необходимые растениям для создания органических соединений. По оценкам, существует более 100 000 различных декомпозиций.

Многие пищевые сети имеют краеугольные камни . Краеугольный камень — это вид, который оказывает большое влияние на окружающую среду и может напрямую влиять на пищевую цепочку. Если этот ключевой вид вымрет, это может вывести из равновесия всю пищевую цепочку. Краеугольные виды не дают травоядным животным уничтожить всю листву в своей среде и предотвращают массовое вымирание.

Пищевые цепи были впервые представлены арабским ученым и философом Аль-Джахизом в 10 веке, а затем популяризированы в книге, опубликованной в 1927 году Чарльзом Элтоном , в которой также была представлена концепция пищевой сети.

Длина пищевой цепи

Длина пищевой цепи — это непрерывная переменная, обеспечивающая меру прохождения энергии и индекс экологической структуры, который увеличивается за счет связей от самого низкого до самого высокого трофического (кормового) уровня.

Пищевые цепи — это направленные пути трофической энергии или, что то же самое, последовательности звеньев, которые начинаются с основных видов, таких как продуценты или тонкое органическое вещество, и заканчиваются организмами-потребителями.

Пищевые цепи часто используются в экологическом моделировании (например, пищевая цепь из трех видов). Это упрощенные абстракции реальных пищевых сетей, но сложные по своей динамике и математическому содержанию.

Экологи сформулировали и проверили гипотезы относительно природы экологических закономерностей, связанных с длиной пищевой цепи, таких как увеличение длины с увеличением размера экосистемы , уменьшение энергии на каждом последующем уровне или предположение о нестабильности длинной пищевой цепи. Исследования пищевой цепи играют важную роль в экотоксикологии исследований, которые проследить пути и биомагнификацию от загрязнителей окружающей среды .

Производители , такие как растения, — это организмы, которые используют солнечную или химическую энергию для синтеза крахмала. Все пищевые цепи должны начинаться с производителя. В глубоком море пищевые цепочки, сосредоточенные на гидротермальных жерлах и холодных выходах, существуют в отсутствие солнечного света. Хемосинтезирующие бактерии и археи используют сероводород и метан из гидротермальных источников и холодных выходов в качестве источника энергии (так же, как растения используют солнечный свет) для производства углеводов; они составляют основу пищевой цепи. Потребители — это организмы, которые поедают другие организмы. Все организмы в пищевой цепи, кроме первого, являются потребителями.

Длина пищевой цепи важна, потому что количество передаваемой энергии уменьшается с увеличением трофического уровня; обычно только десять процентов всей энергии на одном трофическом уровне передается на следующий, а остальная часть используется в метаболическом процессе . В пищевой цепи обычно не более пяти тропических уровней. Люди могут получить больше энергии, вернувшись на предыдущий уровень в цепочке и потребляя пищу раньше, например, получая больше энергии на фунт при употреблении салата, чем животное, которое ел салат. Однако это работает не во всех случаях. Например, люди не имеют возможности напрямую переваривать траву или питательные вещества из диких растений, но могут получать эти питательные вещества естественным путем, (убивая и) употребляя мясо оленей, антилоп или других травоядных животных. Пищевые цепи очень важны для выживания большинства видов. Когда из пищевой цепи удаляется только один элемент, в некоторых случаях это может привести к исчезновению вида.

Эффективность пищевой цепочки зависит от энергии, потребляемой первичными производителями. Первичный потребитель получает энергию от производителя. Потребитель третичного уровня является третьим потребителем, он занимает четвертое место в пищевой цепочке. Производитель ———- Первичный потребитель ———— Вторичный потребитель ———— Третичный потребитель.

Смотрите также

Экологический портал

Пищевая цепь — Википедия

Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряд взаимоотношений между группами организмов (растений, животных, грибов и микроорганизмов), при котором происходит перенос вещества и энергии путём поедания одних особей другими.^[1]^[2]

Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии и вещества, лежащий в основе круговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется большая часть (до 80—90 %) потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и не превышает обычно 4—5.

Структура пищевой цепи

Пищевая цепь представляет собой связную линейную структуру из звеньев, каждое из которых связано с соседними звеньями отношениями «пища — потребитель». В качестве звеньев цепи выступают группы организмов, например, конкретные биологические виды. Связь между двумя звеньями устанавливается, если одна группа организмов выступает в роли пищи для другой группы. Первое звено цепи не имеет предшественника, то есть организмы из этой группы в качестве пищи не используют другие организмы, являясь продуцентами. Чаще всего на этом месте находятся растения, грибы, водоросли. Организмы последнего звена в цепи не выступают в роли пищи для других организмов.

Каждый организм обладает некоторым запасом энергии, то есть можно говорить о том, что у каждого звена цепи есть своя потенциальная энергия. В процессе питания потенциальная энергия пищи переходит к её потребителю. При переносе потенциальной энергии от звена к звену до 80—90 % теряется в виде теплоты. Данный факт ограничивает длину цепи питания, которая в природе обычно не превышает 4—5 звеньев. Чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция её последнего звена по отношению к продукции начального.

Трофическая сеть

Обычно для каждого звена цепи можно указать не одно, а несколько других звеньев, связанных с ним отношением «пища — потребитель». Так, траву едят не только коровы, но и другие животные, а коровы являются пищей не только для человека. Установление таких связей превращает пищевую цепь в более сложную структуру — трофическую сеть.

Трофический уровень

Трофический уровень — условная единица, обозначающая удалённость от продуцентов в трофической цепи данной экосистемы.

В некоторых случаях в трофической сети можно сгруппировать отдельные звенья по уровням таким образом, что звенья одного уровня выступают для следующего уровня только в качестве пищи. Такая группировка называется трофическим уровнем.

Типы пищевых цепей

Существуют два основных типа трофических цепей — пастбищные и детритные.

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные, консументы 1-го порядка (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом консументы (консументы) 2-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), консументы 3-го порядка (например, щука, питающаяся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

В детритных трофических цепях (цепи разложения), наиболее распространённых в лесах, большая часть продукции растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь затем разложению сапротрофными организмами и минерализации. Таким образом, детритные трофические цепи начинаются от детрита (органических останков), идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам. В водных экосистемах (особенно в эвтрофных водоёмах и на больших глубинах океана) часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи.

Наземные детритные цепи питания более энергоёмки, поскольку большая часть органической массы, создаваемой автотрофными организмами, остаётся невостребованной и отмирает, формируя детрит. В масштабах планеты, на долю цепей выедания приходится около 10 % энергии и веществ запасённых автотрофами, 90 же процентов включается в круговорот посредством цепей разложения.

См. также

Примечания

↑ [1] Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И. И. Дедю. 1989.
↑ Трофическая цепь / Биологический энциклопедический словарь / глав. ред. М. С. Гиляров. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — С. 648—649.

Литература

Трофическая цепь / Биологический энциклопедический словарь / глав. ред. М. С. Гиляров. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — С. 648—649.

Цепь беспроводной передачи энергии

и ее работа

В наши дни электричество рассматривается как одно из основных требований человека. Но затраты на производство электроэнергии опасны для окружающей среды. Согласно отчетам об энергетической информации, около 50% всех электростанций загрязняют угольные станции. За последние тридцать лет в окружающей среде произошли различные изменения, которые вредны для будущего развития этой планеты. Чтобы преодолеть это, вот решение, позволяющее снизить выбросы парниковых газов в атмосферу почвы за счет альтернативной генерации энергии.Одна из устойчивых технологий, лидирующих в этой сфере, — это WPT (беспроводная передача энергии) или IPT (индуктивная передача энергии).

Технология WPT (Беспроводная передача энергии)

Технология WPT — это старая технология, и она была продемонстрирована «Никола Тельса» в 1980 году. В беспроводной передаче энергии в основном используются три основные системы, такие как микроволны, солнечные элементы и резонанс. Микроволны используются в электрическом устройстве для передачи электромагнитного излучения от источника к приемнику.Название WPT точно указывает, что электрическая мощность может передаваться от источника к устройству без использования проводов. По сути, он состоит из двух катушек — это катушка передатчика и катушка приемника. Катушка передатчика питается от переменного тока для создания магнитного поля, которое, в свою очередь, индуцирует напряжение в катушке приемника.

Технология беспроводной передачи энергии

Основы беспроводной передачи энергии включают в себя индуктивную энергию, которая может передаваться от катушки передатчика к катушке приемника через колеблющееся магнитное поле.Постоянный ток, подаваемый источником питания, преобразуется в высокочастотный переменный ток специально разработанной электроникой, встроенной в передатчик.

В секции TX (передатчик) переменный ток увеличивает медный провод, который создает магнитное поле. Как только катушка RX (приемник) находится рядом с магнитным полем, магнитное поле может индуцировать переменный ток в приемной катушке. Электроны в приемном устройстве преобразуют переменный ток обратно в постоянный, который становится рабочей мощностью.

Схема беспроводной передачи энергии

Простая схема беспроводной передачи энергии показана ниже. Необходимые компоненты этой схемы в основном включают 20-30 магнитопроводов (медный провод калибра), батарею-1, транзистор (2N2222) и светодиод. В состав этой схемы входят передатчик и приемник. Цепь беспроводной передачи энергии

Передатчик

Возьмите трубу из ПВХ и намотайте на ней провод семь раз, после чего намотайте провод примерно на три дюйма, сделайте петлю для центрального вывода и продолжите процесс.Теперь возьмите транзистор 2N2222 и подключите его базовую клемму к одному концу медной катушки, клемму коллектора к другому концу медной катушки, а теперь подключите вывод эмиттера к отрицательной (–ve) клемме батареи AA. Центральная клемма медной катушки будет подключена к положительной (+ ve) клемме батареи AA. Когда катушка приемника помещается на 1 дюйм выше катушки передатчика, светодиод будет мигать.

Приемник

Сделайте 15 витков медной катушки и подключите к ее концам светодиод.

Работа схемы беспроводной передачи энергии

Беспроводную передачу энергии можно определить как энергию, которая может быть передана от передатчика к приемнику через колеблющееся магнитное поле.

Для этого источник питания (постоянный ток) преобразуется в высокочастотный переменный ток (переменный ток) с помощью специально разработанной электроники, встроенной в передатчик. Переменный ток усиливает катушку из медного провода в передатчике, которая создает магнитное поле. Когда приемная катушка находится в непосредственной близости от магнитного поля, магнитное поле может создавать переменный ток в приемной катушке.Электроника в приемной катушке затем преобразует переменный ток обратно в постоянный ток, который становится рабочей мощностью.

Применение беспроводной передачи энергии

Основная цель этого проекта — разработать систему БПЭ в трехмерном пространстве (передача мощности в небольшом диапазоне). Блок-схема этого проекта показана ниже. Блок-схема беспроводной передачи энергии в основном состоит из высокочастотного трансформатора, конденсаторов, диода, выпрямителя, катушки индуктивности, заполненной воздухом, и лампы.

Человек должен работать каждый год для замены батареи.Этот проект предназначен для беспроводной зарядки аккумуляторной батареи. Поскольку демонстрация зарядки аккумулятора невозможна, мы предлагаем вентилятор постоянного тока, работающий от беспроводной сети.

Применение беспроводной передачи энергии от Edgefxkits.com

Таким образом, передача энергии может осуществляться с передатчика (основного) на приемник (вторичный), который находится на значительном расстоянии (скажем, 3 см). Следовательно, передача мощности может быть видна, когда TX передает, а RX получает мощность для запуска нагрузки.

Более того, технология WPT может использоваться для зарядки гаджетов, таких как мобильные телефоны, аккумуляторы для ноутбуков, плееры iPod, пропеллерные часы и т. Д. Кроме того, этот вид зарядки обеспечивает гораздо меньший риск поражения электрическим током. Кроме того, этот проект может быть усилен за счет увеличения расстояния передачи энергии, так как исследования по всему миру все еще продолжаются.

Таким образом, речь идет о беспроводной передаче энергии, работе беспроводной схемы передачи энергии и ее приложениях, которые включают простые электронные устройства, такие как мобильные телефоны, зарядные устройства для мобильных устройств и т. д.. Беспроводная передача энергии не только снижает риск поражения электрическим током, но и предотвращает частое включение в розетки. Мы надеемся, что вы получили некоторое представление об этой концепции. Более того, для любой технической помощи по этой теме, а также по другим проектам в области электротехники и электроники вы можете связаться с нами, оставив комментарий ниже.

Фото:

Основные электрические схемы-компоненты, типы

Что такое электрическая цепь?

Электрическая цепь — это замкнутый путь для передачи электрического тока через среду электрических и магнитных полей.Поток электронов через петлю составляет электрический ток. Электроны входят в цепь через «Источник», которым может быть батарея или генератор. Источник обеспечивает электроны энергией, создавая электрическое поле, которое обеспечивает электродвижущую силу.

Электроны покидают цепь через нагрузку на землю, замыкая тем самым замкнутый путь. Нагрузкой или выходом может быть любое простое бытовое устройство, такое как телевизор, лампа, холодильник, или сложная нагрузка, например, на гидроэлектростанции.

Простая электрическая цепь состоит из источника (например, батареи), проводов в качестве проводящей среды и нагрузки (например, лампочки). Батарея обеспечивает необходимую энергию для потока электронов к лампочке.

Основные элементы схемы

Как упоминалось выше во введении, схема — это соединение элементов. Эти элементы подразделяются на активные и пассивные в зависимости от их способности генерировать энергию.

Активные элементы схемы

Активные элементы — это элементы, которые могут генерировать энергию.Примеры включают батареи, генераторы, операционные усилители и диоды. Обратите внимание, что в электрической цепи элементы источника являются наиболее важными активными элементами.

Источник энергии, будь то источник напряжения или тока, бывает двух типов — независимые и зависимые источники. Примером независимого источника является батарея, которая обеспечивает постоянное напряжение в цепи независимо от тока, протекающего через клеммы.

Примером зависимого источника является транзистор, который обеспечивает ток в цепи в зависимости от приложенного к нему напряжения.Другой пример — операционный усилитель, который выдает напряжение в зависимости от дифференциального входного напряжения, приложенного к его клеммам.

Элементы пассивной схемы

Пассивные элементы

можно определить как элементы, которые могут управлять потоком электронов через них. Они либо увеличивают, либо уменьшают напряжение. Вот несколько примеров пассивных элементов.

Резистор : резистор препятствует прохождению через него тока. Для линейной цепи применим закон Ома, который гласит, что напряжение на резисторе прямо пропорционально току, протекающему через него, а пропорциональная константа — это сопротивление.

Индуктор : Катушка индуктивности накапливает энергию в форме электромагнитного поля. Напряжение на катушке индуктивности пропорционально скорости изменения тока, протекающего через нее.

Конденсатор : Конденсатор накапливает энергию в виде электростатического поля. Напряжение на конденсаторе пропорционально заряду.

Типы электрических цепей

Цепи постоянного тока

В цепях постоянного тока применяется возбуждение от постоянного источника.В зависимости от типа соединения активных и пассивных компонентов с источником цепь можно разделить на последовательные и параллельные.

Цепи серии

Когда несколько пассивных элементов соединены последовательно с источником энергии, такая схема называется последовательной схемой. В последовательной цепи через каждый элемент протекает одинаковое количество тока, и напряжение делится. В последовательной цепи, поскольку элементы соединены в линию, если среди них есть неисправный элемент, полная цепь действует как разомкнутая цепь.

Для резистора, включенного в цепи постоянного тока, напряжение на его выводах прямо пропорционально току, проходящему через него, таким образом, сохраняется линейная зависимость между напряжением и током. Для резисторов, соединенных последовательно, общее сопротивление равно сумме всех значений сопротивлений.
Для конденсаторов, соединенных последовательно, общая емкость равна сумме обратных величин всех значений емкости.
Для катушек, соединенных последовательно, общая индуктивность равна сумме всех значений индуктивности.

Параллельные цепи

В параллельной схеме один вывод всех элементов подключен к одному выводу источника, а другой вывод всех элементов подключен к другому выводу источника.

В параллельных цепях напряжение в параллельных элементах остается неизменным, а ток изменяется. Если среди параллельных элементов есть неисправный элемент, это не повлияет на схему.

Для резисторов, соединенных параллельно, полное сопротивление равно сумме обратных величин всех значений сопротивления.
Для конденсаторов, соединенных последовательно, общая емкость равна сумме всех значений емкости.
Для катушек, соединенных последовательно, общая индуктивность равна сумме всех обратных значений индуктивности.

Цепи переменного тока

Цепи переменного тока — это цепи, в которых элементом возбуждения является источник переменного тока. В отличие от источника постоянного тока, который является постоянным, источник переменного тока имеет переменные ток и напряжение через определенные промежутки времени. Как правило, для приложений с большой мощностью используются цепи переменного тока.

Простая цепь переменного тока с использованием сопротивления

Для переменного тока, протекающего через резистор, соотношение тока и напряжения зависит от фазы и частоты источника питания. Приложенное напряжение будет постоянно меняться со временем, и закон Ома можно использовать для расчета тока, проходящего через резистор в любой момент времени.

Другими словами, если в момент времени t секунд значение напряжения равно v вольт, ток будет:

i = v / R

, где значение R всегда постоянно.

Приведенное выше уравнение показывает, что полярность тока зависит от полярности напряжения. Кроме того, как ток, так и напряжение одновременно достигают своей максимальной и нулевой точек. Таким образом, для резистора напряжение синфазно с приложенным током.

Рассмотрим схему ниже

Когда переключатель замкнут, ток проходит через резистор и определяется уравнением ниже

i = Im cos (ωt + Φ)

Напряжение, В = IR = RIm cos (ωt + Φ)

Для резистора значения напряжения и тока будут расти и падать одновременно.Следовательно, разность фаз между напряжением и током равна нулю.

Цепь переменного тока с использованием чистой индуктивности

Катушка из тонкой проволоки, намотанная на цилиндрический сердечник, известна как индуктор. Сердечник может быть воздушным сердечником (многослойным полым) или железным сердечником. Когда через индуктор протекает переменный ток, магнитное поле также изменяется. Это изменение магнитного поля приводит к индуцированному напряжению на катушке индуктивности. Согласно закону Ленца, индуцированное напряжение таково, что оно препятствует прохождению через него тока.

Во время первого полупериода напряжения источника индуктор накапливает энергию в виде магнитного поля, а в следующей половине он выделяет энергию.
Индуцированная ЭДС определяется следующим образом:

e = Ldi / dt

Здесь L — самоиндукция.

Теперь приложенное входное напряжение переменного тока определяется как v (t) = Vm Sinωt

Ток через дроссель: I (t) = Im Sinωt

Итак, напряжение на катушке индуктивности будет

e = L di / dt = wLI_m cos⁡wt = wLI_m sin⁡ (wt + 90)

Таким образом, для катушки индуктивности напряжение опережает ток на 90 градусов.

Теперь сопротивление катушки индуктивности называется реактивным сопротивлением и выражается как

Таким образом, импеданс или сопротивление пропорциональны скорости изменения тока катушки индуктивности.

Цепь переменного тока с конденсатором

При постоянном питании постоянного тока пластины конденсатора заряжаются до приложенного напряжения, временно накапливают этот заряд и затем начинают разряжаться. Как только конденсатор полностью заряжен, он блокирует ток, поскольку пластины насыщаются.

Когда на конденсатор подается напряжение переменного тока, скорость заряда и разряда зависит от частоты источника питания.Напряжение на конденсаторе отстает от протекающего через него тока на 90 градусов.

Ток через конденсатор определяется как

e = Ldi / dt

Емкостное реактивное сопротивление определяется как:

e = Ld / idt

Таким образом, полное сопротивление или реактивное сопротивление источника переменного тока обратно пропорционально частоте источника питания.

Что такое короткое замыкание и обрыв?

Короткое замыкание

Соединение с низким или незначительным сопротивлением между двумя проводниками в электрической цепи называется коротким замыканием.Короткое замыкание приведет к выделению большего количества тепла и, в конечном итоге, к искрам, пламени или дыму.

Короткое замыкание может быть вызвано неплотными контактами, неисправной изоляцией, резким пережевыванием проводов вредителями и старыми приборами. Один из лучших и часто используемых методов предотвращения повреждений от короткого замыкания — это использование предохранителя или автоматического выключателя.

Обрыв цепи

Обрыв цепи вызван разрывом в электрической цепи. Когда какой-либо элемент в цепи остается неподключенным, создается разомкнутая цепь.В то время как напряжение на разомкнутой цепи имеет некоторое конечное значение, ток равен нулю.

Защита цепи

Преднамеренная установка слабого звена в электрической цепи называется защитой цепи. Целью данной установки является предотвращение повреждений из-за короткого замыкания, превышения температуры и других повреждений.
Устройство защиты цепи может быть предохранителем, автоматическим выключателем, тиристором или переключателем.

4 типа власти: над какой властью; мощность с; власть и власть внутри?

(Фото: Pixabay)

Когда я впервые начал работать молодежным работником в 1991 году, я работал в среднесрочном общежитии для молодых людей, которые были бездомными.Я действительно боролся с тем, чтобы быть авторитетным человеком, только что получив диплом по социальному обеспечению, в котором подчеркивалось «самоопределение клиента». Мне было действительно неудобно исполнять родительскую роль, когда мне приходилось принимать решения о том, что молодые люди могут или не могут делать, где я отвечал за управление поведением и где я должен был быть готов установить пределы.

Я находился в реальной власти и чувствовал себя очень неловко по этому поводу, особенно когда видел множество примеров использования власти довольно принудительным, если не злоупотреблением, способами.Мне пришлось научиться тому, как быть у власти, которые соответствовали моей философии и подходу.

Я имел власть над жителями, но мне нужно было понять, что это не определяло взаимоотношений в целом, и были другие типы власти, которые также были важны, которые я мог развивать.

Ряд авторов различают четыре типа мощности ^[1-3].

Мощность свыше
Мощность с
Питание к
Мощность внутри

Мощность более

Власть над — это то, как обычно понимается власть ^{[1, 2]}.Этот тип власти основан на силе, принуждении, господстве и контроле ^{[1, 4]} и мотивирует в основном страхом ^[4]. Эта форма власти основана на убеждении, что власть — это конечный ресурс, которым могут владеть отдельные люди, и что некоторые люди обладают властью, а некоторые — нет.

Starhawk ^[4] утверждает, что сила, которая позволяет одному человеку или группе принимать решения, влияющие на других, и брать на себя контроль, в конечном итоге поддерживает власть.

Он может править, используя физическое оружие или контролируя ресурсы, которые нам нужны для жизни: деньги, пищу, медицинское обслуживание или контролируя более тонкие ресурсы: информацию, одобрение, любовь.Мы так привыкли к власти над, настолько пропитаны ее языком и ее скрытыми угрозами, что часто осознаем ее функционирование только тогда, когда видим ее крайние проявления ^[4] (стр. 9).

Другие формы власти признают, что власть не принадлежит отдельным лицам, а является динамикой, которая присутствует во всех отношениях ^[5]. Как предлагает Starhawk (1990):

Сила никогда не бывает статичной, потому что сила — это не то, что мы можем удерживать или хранить, это движение, отношения, равновесие, подвижность и изменение.Власть одного человека над другим зависит от множества внешних факторов и тонких соглашений (стр. 268).

Мощность с

Power with — это общая власть, которая возникает из сотрудничества и отношений. Он основан на уважении, взаимной поддержке, общей власти, солидарности, влиянии, расширении прав и возможностей и совместном принятии решений ^{[1, 2, 4, 5, 6]}. Власть с помощью связана с «социальной властью, влиянием, которым мы обладаем среди равных» ^[4] (стр. 9).Власть с помощью может помочь наводить мосты внутри групп (например, семьи, организации, движения за социальные изменения) или между различиями (например, пол, культура, класс) ^{[1, 2]}. Вместо господства и контроля власть с помощью ведет к коллективным действиям и способности действовать сообща ^[3].

Мощность до

Власть означает «производительный или производительный потенциал власти и новые возможности или действия, которые могут быть созданы без использования отношений господства» ^[2] (стр.57). Он основан на «уникальном потенциале каждого человека формировать свою жизнь и мир» ^[1] (стр. 45). Это сила изменить мир к лучшему, создать что-то новое или достичь целей.

Мощность в пределах

Сила внутри связана с «чувством собственного достоинства и самопознания; он включает способность распознавать индивидуальные различия, уважая других »^[1] (стр. 45). Власть внутри вовлекает людей, обладающих чувством собственного потенциала и собственного достоинства ^[2].Сила внутри позволяет людям осознавать свою «власть» и «власть с» и верить, что они могут что-то изменить ^[1].

Работая с семьями и сообществами, мы хотим взращивать власть внутри, власть внутри и власть внутри, а не действовать с позиции власти. Наша цель не должна заключаться в том, чтобы максимизировать нашу власть над другими людьми, а скорее в

Для создания условий, при которых энергия может распределяться. Цель состоит в том, чтобы создать условия, в которых возможность каждого человека проявлять свою власть максимальна в контексте более широкого сообщества ^[7] (стр.21).

Если вам понравился этот пост , подпишитесь на мой блог , и вы можете посмотреть:

Практика силы и сильных сторон
Принципы ненасилия
Ненасилие как основа работы с молодежью
Что такое авторитарный, снисходительный, непричастный и авторитарный стили воспитания?
Каковы перспективы сильных сторон?
Семь принципов подхода к работе с группами, основанного на сильных сторонах

Если вы обнаружите какие-либо проблемы с блогом, (например,g., битые ссылки или опечатки) Я хотел бы услышать о них. Вы можете добавить комментарий ниже или связаться со мной через страницу контактов.

Список литературы

ВенКласен, Л., и Миллер, В. (2007). Новое переплетение власти, людей и политики: руководство по защите интересов и участию граждан . Уорикшир: Издательство Практического Действия. Глава 3 о власти и расширении возможностей доступна по адресу https://justassociates.org/en/resources/new-weave-power-people-politics-action-guide-advocacy-and-citizen-participation
Мати, А., Кэмерон, Дж., И Гибсон, К. (2017). Развитие, основанное на активах и под руководством граждан: использование дифрагированной линзы для анализа возможностей и проблем. Прогресс в исследованиях развития, 17 (1), 1-13. doi: 10.1177 / 1464993416674302 Доступно по адресу http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1464993416674302
Hunjan, R., & Keophilavon, S. (2010). Изменения происходят . Файф: Фонд Карнеги, Великобритания. Доступно по адресу https://d1ssu070pg2v9i.cloudfront.net/pex/carnegie_uk_trust/2016/02/pub1455011688.pdf
Starhawk. (1990). Правда или вызов: встреча с властью, властью и тайной . Сан-Франциско: HarperSanFrancisco.
Meyerding, J. (1982). Восстановление ненасилия: некоторые мысли для женщин-феминисток, которые раньше были ненасильственными, и наоборот. В P. McAllister (Ed.), Rewing the web of life: Feminism and ненасилие . Филадельфия: Издатели нового общества.
Бергер, Б. К. (2005). Власть над, власть над отношениями и власть над отношениями: критические размышления о связях с общественностью, доминирующей коалиции и активизме. Журнал исследований по связям с общественностью, 17 (1), 5-28. doi: 10.1207 / s1532754xjprr1701_3 Доступно по адресу https://doi.org/10.1207/s1532754xjprr1701_3
Bruyn, S., & Rayman, P. (Eds.). (1979). Ненасильственные действия и социальные изменения . Нью-Йорк: Издательство Ирвингтона.

Нравится:

Нравится Загрузка …

О Грэме Стюарте

Лектор (Центр семейных действий, университет Ньюкасла), блогер (Сообщество поддержки), фасилитатор проекта «Альтернативы насилию», эколог, отец.Увлечен семьями, развитием сообщества, миром, устойчивостью.

Часто задаваемые вопросы об инверторах мощности

Часто задаваемые вопросы по инвертору мощности

Часто задаваемые вопросы об инверторах мощности

Для чего нужен силовой инвертор и для чего его можно использовать?

Инвертор мощности преобразует мощность постоянного тока от батареи в обычную мощность переменного тока, которую вы можете использовать для управления всеми видами устройств …электрическое освещение, кухонная техника, микроволновые печи, электроинструменты, телевизоры, радио, компьютеры и многое другое. Вы просто подключаете инвертор к батарее и подключаете устройства переменного тока к инвертору … и у вас есть портативное питание … когда и где вам это нужно.

Инвертор получает питание от 12-вольтовой батареи (желательно глубокого цикла) или нескольких батарей, подключенных параллельно. Батарею необходимо будет перезарядить, поскольку инвертор забирает из нее энергию. Аккумулятор можно заряжать от автомобильного двигателя, газового генератора, солнечных батарей или ветра.Или вы можете использовать зарядное устройство, подключенное к розетке переменного тока, для подзарядки аккумулятора.

Использование инвертора для аварийного домашнего резервного питания

Очень простой способ использовать инвертор для аварийного питания (например, во время отключения электроэнергии) — это использовать автомобильный аккумулятор (при работающем автомобиле) и удлинитель, идущий в дом, куда вы затем можете подключить электрические приборы. .

Щелкните здесь , чтобы прочитать подробную статью об аварийном домашнем резервном питании

Инвертор какого размера я должен купить?

Мы производим силовые инверторы разных размеров и различных марок.Смотрите наши Страница инверторов для получения информации о каждой из наших моделей.

Краткий ответ: размер, который вы выбираете, зависит от ватт (или ампер) того, что вы хотите запустить (найдите потребляемую мощность, обратившись к табличке с техническими характеристиками на приборе или инструменте). Мы рекомендуем вам купить модель большего размера, чем вы думаете, что вам нужно (по крайней мере, на 10-20% больше, чем ваша самая большая загрузка).

Пример: вы хотите подключить компьютер к компьютеру с 17-дюймовым монитором, лампами и радио.

Компьютер:	300 Вт
2 — лампы мощностью 60 Вт:	120 Вт
Радио:	10 Вт
Всего необходимо:	430 Вт

Для этого приложения вам, как минимум, понадобится инвертор мощностью 500 Вт, и следует подумать о более мощном, поскольку, вероятно, наступит время, когда вы захотите купить модель побольше…. в этом примере вы можете решить, что хотите запустить вентилятор во время вычислений или позволить детям смотреть телевизор.

Более длинный ответ: определите непрерывную нагрузку и пусковую (пиковую) нагрузку: вам необходимо определить, сколько мощности требуется вашему инструменту или устройству (или их комбинации, которые вы бы использовали одновременно) для запуска (стартовая нагрузка), а также постоянные требования к работе (постоянная нагрузка).

Термины «непрерывно — 2000 Вт» и «пиковый скачок — 4000 Вт» означают, что некоторые приборы или инструменты, например, с двигателем, требуют первоначального всплеска мощности для запуска («пусковая нагрузка» или « Пиковая нагрузка»).После запуска инструменту или устройству требуется меньше энергии для продолжения работы («постоянная нагрузка»).

Полезные формулы:

Чтобы преобразовать AMPS в WATTS:

Умножьте: AMPS X 120 (напряжение переменного тока) = WATTS
Эта формула дает близкое приближение к длительной нагрузке прибора.

Чтобы рассчитать приблизительную загрузку при запуске:

Умножить: Вт X 2 = пусковая нагрузка
Эта формула дает близкое приближение к пусковой нагрузке прибора, хотя для некоторых может потребоваться еще большая пусковая нагрузка.ПРИМЕЧАНИЕ: Асинхронные двигатели, такие как кондиционеры, холодильники, морозильники и насосы, могут иметь скачок при пуске в 3–7 раз больше продолжительного номинала.

Чаще всего пусковая нагрузка прибора или электроинструмента определяет, может ли инвертор питать его.

Например, у вас есть морозильная камера с непрерывной нагрузкой 4 А и начальной нагрузкой 12 А:

4 А x 120 В = 480 Вт непрерывно
12 А x 120 В = 1440 Вт, стартовая нагрузка

Вам понадобится инвертор с пиковой мощностью более 1440 Вт.

ФОРМУЛА для преобразования ватт переменного тока в ток постоянного тока:

Ватты переменного тока, разделенные на 12 x 1,1 = ток постоянного тока
(генератор переменного тока такого размера, который вам понадобится, чтобы не отставать от конкретной нагрузки; например, чтобы поддерживать постоянную потребляемую мощность в 1000 Вт, вам понадобится генератор на 91 ампер)

Нажмите, чтобы График расчетных ватт, используемых обычными приборами и инструментами

Мне нужна модифицированная синусоида или чистая синусоида?

Преимущества инверторов чистой синусоиды перед модифицированными инверторами синусоидальной волны:

a) Форма волны выходного напряжения представляет собой чистую синусоидальную волну с очень низким уровнем гармонических искажений и чистой мощностью, такой как электроэнергия, поставляемая коммунальными предприятиями.

б) Индуктивные нагрузки, такие как микроволновые печи и двигатели, работают быстрее, тише и холоднее.

c) Снижает звуковой и электрический шум в вентиляторах, люминесцентных лампах, усилителях звука, телевизорах, игровых консолях, факсах и автоответчиках.

г) Предотвращает сбои в работе компьютеров, странные распечатки, сбои и шум на мониторах.

д) Обеспечивает надежное питание следующих устройств, которые обычно не работают с модифицированными синусоидальными инверторами:

Лазерные принтеры, копировальные аппараты, магнитооптические жесткие диски
Некоторые портативные компьютеры (следует уточнить у производителя)
Некоторые люминесцентные лампы с электронным балластом
Электроинструменты с твердотельным регулятором мощности или переменной скоростью
Некоторые зарядные устройства для аккумуляторных инструментов
Некоторые новые печи и печи на пеллетах с микропроцессорным управлением
Часы цифровые с радиоприемником
Швейные машины со скоростью / микропроцессором
Система домашней автоматизации X-10
Медицинское оборудование, такое как концентраторы кислорода

Мы поставляем полную линейку инверторов мощности чистой синусоиды и модифицированной синусоидальной волны здесь, в DonRowe.com. Модифицированная синусоида хорошо подходит для большинства применений и является наиболее распространенным типом инвертора на рынке, а также наиболее экономичным. Инверторы с чистой синусоидой (также называемые истинной синусоидой) больше подходят для чувствительных электрических или электронных устройств, таких как портативные компьютеры, стереосистемы, лазерные принтеры, некоторые специализированные приложения, такие как медицинское оборудование, печь на гранулах с внутренним компьютером, цифровые часы, хлеб. производители с многоступенчатыми таймерами и инструментами с регулируемой скоростью или перезаряжаемыми инструментами (см. » Меры предосторожности для устройства »ниже).Если вы хотите использовать эти элементы с инвертором, выберите инвертор Pure Sine Wave. Если вы в основном хотите использовать свет, телевизор, микроволновую печь, инструменты и т. Д., То вам подойдет модифицированный синусоидальный инвертор.

Нас часто спрашивают, будут ли компьютеры работать с модифицированной синусоидой. По нашему опыту, большинство из них (за исключением некоторых ноутбуков) будут работать (хотя на некоторых мониторах будут помехи, такие как линии или гудение). Однако, если у вас есть какие-либо сомнения относительно какого-либо прибора, инструмента или устройства, особенно портативных компьютеров и медицинского оборудования, такого как концентраторы кислорода, мы рекомендуем вам проконсультироваться с их производителем, чтобы убедиться, что он совместим с модифицированным синусоидальным инвертором.Если это не так, выберите вместо этого один из наших синусоидальных инверторов.

Разница между ними в том, что инвертор с чистой синусоидой вырабатывает лучший и более чистый ток. К тому же они значительно дороже. Возможно, вам будет удобно приобрести небольшой инвертор с чистой синусоидой для любых «особых потребностей», а также более крупный инвертор с модифицированной синусоидой для остальных приложений.

Как подключить инвертор? Кабель какого размера мне следует использовать и входит ли он в комплект?

Многие небольшие инверторы (450 Вт и ниже) поставляются с адаптером прикуривателя и могут быть подключены к розетке прикуривателя вашего автомобиля (хотя вы не сможете потреблять более 150–200 Вт от розетки прикуривателя).Маленькие устройства также поставляются с кабелями, которые можно подсоединить непосредственно к батарее. Если вам нужен инвертор, который можно подключить к прикуривателю, вы должны выбрать тот, который имеет мощность 450 Вт или меньше.

Более мощные инверторы (500 Вт и более) должны быть подключены напрямую к батарее. Размер кабеля зависит от расстояния между аккумулятором и инвертором и будет указан в руководстве пользователя.

При подключении инвертора к батарее всегда используйте устройство защиты от перегрузки по току, такое как предохранитель или автоматический выключатель, и используйте самый толстый из имеющихся проводов и минимально возможную длину.

Смотрите наши Страница кабелей с рекомендациями для каждого инвертора, который мы продаем.

Общие рекомендации:

Размер инвертора	<3 фута	3–6 футов	6 футов — 10 футов
400 Вт	8	6	4
750 Вт	6	4	2
1000 Вт	4	2	1/0
1500 Вт	2	1	3/0
2000 Вт	1/0	2/0	250
2500 Вт	1/0	3/0	350
3000 Вт	3/0	4/0	500

ПРИМЕЧАНИЕ: Это общие рекомендации для инверторов, в которых используется только один комплект кабелей (один положительный и один отрицательный кабель), и они могут не подходить для всех инверторов или приложений.Кроме того, для некоторых инверторов требуется два или более набора кабелей, и поэтому может потребоваться кабель другого размера, чем указано.

Рекомендации по размеру кабеля могут отличаться в зависимости от марки и модели инвертора; Прежде чем покупать провод для модели, ознакомьтесь с Руководством по эксплуатации приобретаемой модели.

Обычно рекомендуемая максимальная длина составляет 10 футов, чем короче, тем лучше. Если вам нужна большая длина, гораздо лучше разместить его на стороне переменного тока (как в случае удлинителя от инвертора к устройству), чем на стороне постоянного тока.

Доступны кабели с клеммами аккумулятора (кольцевые или шпильки) для подключения инвертора. Вот.

Что такое устройство защиты от сверхтока? Зачем он мне нужен?

Батареи способны обеспечивать большой ток, и в случае короткого замыкания могут потребоваться тысячи ампер. Короткое замыкание может повредить вашу систему, вызвать возгорание и быть опасным для вашего здоровья.Включение устройства максимального тока является эффективной линией защиты от короткого замыкания. Устройство защиты от перегрузки по току обычно представляет собой плавкий предохранитель или автоматический выключатель, который устанавливается на положительном кабеле между инвертором и батареей для защиты вашей системы. Быстродействующий предохранитель или автоматический выключатель сработает в течение миллисекунд в условиях короткого замыкания, предотвращая любые повреждения или опасности.

Важно правильно подобрать предохранитель или автоматический выключатель для инвертора и кабелей.Избыточный предохранитель может привести к тому, что кабели будут превышать допустимую силу тока, что приведет к нагреванию кабелей и возникновению опасности. Проконсультируйтесь с вашим владельцем, чтобы узнать рекомендуемый размер предохранителя или автоматического выключателя и сечение кабеля для безопасной установки.

Доступны предохранители и автоматические выключатели для защиты вашего инвертора. Вот.

Какой тип аккумулятора мне следует использовать (автомобильный или глубокого разряда)?

Малые инверторы: большинство автомобильных и морских аккумуляторов обеспечивают достаточное питание от 30 до 60 минут даже при выключенном двигателе.Фактическое время может варьироваться в зависимости от возраста и состояния батареи, а также от потребляемой мощности оборудования, работающего от инвертора. Если вы используете инвертор при выключенном двигателе, вам следует запускать двигатель каждый час и давать ему поработать 10 минут для подзарядки аккумулятора.

Инверторы мощностью 500 Вт и больше: мы рекомендуем вам использовать аккумуляторы глубокого разряда (морские или жилые), которые обеспечат вам несколько сотен полных циклов зарядки / разрядки. Если вы используете обычные автомобильные пусковые аккумуляторы, они изнашиваются примерно после десятка циклов зарядки / разрядки.Если у вас нет батареи глубокого разряда, мы рекомендуем вам запустить двигатель вашего автомобиля при работе с инвертором мощности.

При работе инвертора с аккумулятором глубокого разряда запускайте двигатель каждые 30-60 минут и дайте ему поработать 10 минут для подзарядки аккумулятора.

Когда инвертор будет работать с приборами с высокой продолжительной нагрузкой в течение продолжительных периодов времени, не рекомендуется питать инвертор от той же батареи, которая используется для питания вашего автомобиля или грузовика.Если аккумулятор легкового или грузового автомобиля используется в течение длительного периода времени, возможно, что напряжение аккумулятора может упасть до точки, при которой аккумулятор не имеет достаточной резервной мощности для запуска транспортного средства. В этих случаях рекомендуется иметь для инвертора дополнительную батарею глубокого разряда (установленную рядом с инвертором), подключенную к пусковой батарее. Рекомендуется установить аккумуляторный изолятор между аккумуляторами.

Как долго я могу работать инвертором от аккумулятора?

Чтобы оценить, как долго комбинация батареи и устройства будет работать вместе, используйте этот удобный калькулятор.(Совет: если выходной сигнал калькулятора равен 0 часам, общего количества ампер / часов батареи недостаточно для работы под нагрузкой. Попробуйте добавить дополнительные ампер / час в поле батареи, чтобы получить желаемую мощность.)

Вы также можете использовать эти формулы, чтобы рассчитать, как долго ваш прибор будет работать от аккумулятора.

Для системы на 12 В:

(10 x (емкость аккумулятора в ампер-часах) / (мощность нагрузки в ваттах)) / 2 = время работы в часах

Для системы на 24 В:

(20 x (емкость аккумулятора в ампер-часах) / (мощность нагрузки в ваттах)) / 2 = время работы в часах

Совет. Аккумуляторы глубокого разряда (морские) обычно имеют самые высокие показатели резерва.Они также способны выдерживать многократные потери энергии и перезарядки.

Совет: Аккумуляторы для запуска двигателя не должны разряжаться ниже 90% заряда, а морские аккумуляторы глубокого цикла не должны разряжаться ниже 50% заряда. Это сократит срок службы аккумулятора в соответствии с рекомендациями большинства производителей аккумуляторов.

Примечание. Если вы собираетесь использовать электроинструменты для коммерческого использования или любую нагрузку мощностью 200 Вт в течение более 1 часа регулярно (между подзарядкой батареи), мы рекомендуем установить вспомогательную батарею для обеспечения питания инвертора.Эта батарея должна быть глубокого разряда и иметь размер, соответствующий ожидаемому времени работы при выключенном двигателе. Вспомогательная батарея должна быть подключена к генератору через модуль изолятора, чтобы инвертор не разряжал пусковую батарею двигателя, когда двигатель выключен.

Как подключить две или более батарей?

Может быть целесообразно использовать инвертор от батареи 12 В одного типа в «параллельной» конфигурации.Две такие батареи будут производить в два раза больше ампер / часов, чем одна батарея; три батареи будут генерировать в три раза больше ампер / часов и так далее. Это увеличит время до того, как вам понадобится зарядить батареи, и вы сможете дольше работать с приборами.

Вы также можете соединить 6-вольтовые батареи вместе в «последовательной» конфигурации, чтобы удвоить напряжение до 12 вольт. Обратите внимание, что батареи на 6 В должны подключаться попарно.

Батареи на 12 В, подключенные параллельно, чтобы удвоить ток (ампер / час)

Батареи на 6 В, подключенные последовательно к
удвоить напряжение до 12 В

Работа с микроволновой печью с инвертором мощности

Номинальная мощность, используемая в микроволновых печах, — это «мощность приготовления», которая относится к мощности, «доставляемой» к готовящейся пище.Фактическая требуемая рабочая мощность выше номинальной мощности для приготовления пищи (например, микроволновая печь с «заявленной» мощностью 600 Вт обычно соответствует почти 1100 Вт потребляемой мощности). Фактическая потребляемая мощность обычно указывается на задней панели микроволновой печи. Если требования к рабочей мощности не указаны на задней панели микроволновой печи, обратитесь к руководству пользователя или свяжитесь с производителем.

Работа фотографического стробоскопа с инвертором мощности

Для фотографического стробоскопа или вспышки обычно требуется чистый синусоидальный инвертор, способный по крайней мере в 4 раза превышать номинальную мощность строба в ватт-сек.Например, для стробоскопа мощностью 300 Вт требуется инвертор, способный повышать мощность до 1200 Вт или более.

Для получения дополнительной информации прочтите это Замечания по применению Samlex.

Работа с лазерным принтером с инвертором мощности

Для лазерного принтера обычно требуется инвертор с синусоидальной волной, способный по крайней мере в 6,5 раз превышать максимальную мощность принтера. Например, для лазерного принтера мощностью 500 Вт требуется инвертор с номинальной мощностью не менее 3250 Вт.

Струйный принтер не отвечает тем же требованиям, что и лазерный. Струйные принтеры могут нормально работать с модифицированным синусоидальным инвертором, рассчитанным на требования к мощности принтера.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, посетите наш Блог инвертора и это примечание по применению Samlex.

Предложения по телевидению и аудио

Хотя все наши инверторы экранированы и отфильтрованы для минимизации помех сигнала, некоторые помехи телевизионному изображению могут быть неизбежны, особенно при слабых сигналах.

Вот несколько советов, которые могут улучшить прием:

1. Сначала убедитесь, что телевизионная антенна выдает четкий сигнал при нормальных условиях эксплуатации (т.е. дома подключена к стандартной настенной розетке 110AC). Также убедитесь, что антенный кабель должным образом экранирован и хорошего качества.

2. Измените положение инвертора, антенных кабелей и телевизионного шнура питания.

3. Изолируйте телевизор, его шнур питания и антенные кабели от источника питания 12 В, протянув удлинитель от инвертора к телевизору.Убедитесь, что лишний шнур питания переменного тока находится на некотором расстоянии от телевизора.

4. Смотайте шнур питания телевизора и входные кабели, идущие от источника питания 12 В к инвертору.

5. Присоедините «Ферритовый фильтр линии передачи данных» к кабелю питания телевизора. Может потребоваться более одного фильтра. Они доступны в магазинах электроники, включая Radio Shack (Radio Shack Part No. 273-105).

ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые недорогие аудиосистемы могут издавать легкий «жужжащий» звук при работе с инвертором.Это вызвано некачественными фильтрами в аудиосистеме. Единственное решение этой проблемы — использование звуковой системы с более качественным источником питания.

Меры предосторожности для устройств (для модифицированных синусоидальных инверторов):

НЕ подключайте небольшие электроприборы к розеткам переменного тока инвертора, чтобы напрямую заряжать их никель-кадмиевые батареи. Всегда используйте зарядное устройство, поставляемое с этим устройством.

ЗАПРЕЩАЕТСЯ подключать зарядные устройства для аккумуляторных электроинструментов, если на зарядном устройстве имеется предупреждение о наличии опасного напряжения на клеммах аккумулятора.

Не все люминесцентные лампы правильно работают с модифицированным синусоидальным инвертором. Если лампа кажется слишком яркой или не загорается, не используйте лампу с инвертором.

Скорость вращения некоторых вентиляторов с синхронными двигателями может немного увеличиваться (об / мин) при питании от модифицированного синусоидального инвертора. Это не опасно для вентилятора или инвертора.

Некоторые зарядные устройства для небольших никель-кадмиевых батарей могут быть повреждены при подключении к модифицированному синусоидальному инвертору.В частности, повреждению подвержены два типа приборов:

Небольшие приборы с батарейным питанием, такие как фонарики, беспроводные бритвы и зубные щетки, которые можно подключать непосредственно к розетке переменного тока для подзарядки.
Определенные зарядные устройства для аккумуляторных блоков, которые используются в некоторых беспроводных ручных инструментах. Зарядные устройства для этих инструментов имеют предупреждающую табличку о наличии опасного напряжения на клеммах аккумулятора.

НЕ используйте модифицированный синусоидальный инвертор с двумя вышеупомянутыми типами оборудования.

У большинства портативных устройств такой проблемы нет. В большинстве портативных устройств используются отдельные трансформаторы или зарядные устройства, которые подключаются к розеткам переменного тока для подачи на устройство низкого напряжения постоянного или переменного тока. Если на этикетке устройства указано, что зарядное устройство или адаптер вырабатывает низковольтный выход постоянного или переменного тока (30 вольт или меньше), проблем с питанием этого зарядного устройства или адаптера быть не должно.

Предупреждение по безопасности: Ток 110 В может быть смертельным.Неправильное использование инвертора мощности может привести к материальному ущербу, травмам или гибели людей. Пожалуйста, прочтите и внимательно следуйте инструкциям в Руководстве пользователя, прилагаемому к каждому инвертору, для важных соображений безопасности и мер предосторожности.

Общие меры безопасности и советы по установке:

Поместите инвертор на достаточно ровную поверхность горизонтально или вертикально.
Инвертор нельзя устанавливать в моторном отсеке из-за возможного загрязнения водой / маслом / кислотой и чрезмерного нагрева под капотом, а также из-за потенциальной опасности паров бензина и искр, которые инвертор может иногда производить.Лучше всего прокладывать кабели аккумулятора в сухом, прохладном месте для установки инвертора.
Держите инвертор сухим. Не подвергайте его воздействию дождя или влаги. ЗАПРЕЩАЕТСЯ работать с инвертором, если вы, инвертор, работающее устройство или любые другие поверхности, которые могут соприкасаться с любым источником питания, влажные. Вода и многие другие жидкости могут проводить электричество, что может привести к серьезным травмам или смерти.
Не размещайте инвертор на или рядом с вентиляционными отверстиями, батареями отопления или другими источниками тепла.Не размещайте инвертор под прямыми солнечными лучами. Идеальная температура воздуха от 50 ° до 80 ° F.
Чтобы правильно рассеивать тепло, выделяемое во время работы инвертора, держите его хорошо вентилируемым. Во время использования сохраняйте зазор в несколько дюймов вокруг верхней и боковых сторон инвертора.
Не используйте инвертор рядом с легковоспламеняющимися материалами. Не размещайте инвертор в таких местах, как батарейные отсеки, где могут скапливаться пары или газы.

Как блоки питания превращают переменный ток в постоянный в электронных схемах

Программирование
Электроника
Компоненты
Как блоки питания превращают переменный ток в постоянный в электронных схемах

Дуг Лоу

Задача превращения переменный ток в постоянный называется выпрямителем , , а электронная схема, которая выполняет эту работу, называется выпрямителем .Наиболее распространенный способ преобразования переменного тока в постоянный — использование одного или нескольких диодов , тех удобных электронных компонентов, которые позволяют току проходить в одном направлении, но не в другом.

Хотя выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный, полученный постоянный ток не является постоянным напряжением. Правильнее было бы назвать его «пульсирующим постоянным током». Хотя пульсирующий постоянный ток всегда движется в одном и том же направлении, уровень напряжения имеет отчетливую пульсацию, повышаясь и понижаясь немного синхронно с формой волны переменного напряжения, которое подается на выпрямитель.

Для многих цепей постоянного тока значительная пульсация в источнике питания может привести к неисправности цепи. Следовательно, требуется дополнительная фильтрация, чтобы «сгладить» пульсирующий постоянный ток, исходящий от выпрямителя, чтобы устранить пульсации.

Существует три различных типа выпрямительных схем, которые вы можете построить: полуволновые, двухполупериодные и мостовые. Ниже описывается каждый из этих трех типов выпрямителей.

Однополупериодный выпрямитель

Самый простой выпрямитель состоит из одинарного диода.Этот тип выпрямителя называется полуволновым выпрямителем , потому что он передает только половину входного переменного напряжения на выход.

Когда напряжение переменного тока положительно на катодной стороне диода, диод пропускает ток на выход. Но когда переменный ток меняет направление и становится отрицательным на катодной стороне диода, диод блокирует ток, так что на выходе не появляется напряжение.

Однополупериодные выпрямители

достаточно просты в сборке, но не очень эффективны.Это потому, что весь отрицательный цикл входа переменного тока блокируется однополупериодным выпрямителем. В результате выходное напряжение в половине случаев равно нулю. Это приводит к тому, что среднее напряжение на выходе составляет половину входного напряжения.

Обратите внимание на резистор с маркировкой R _L. Этот резистор на самом деле не является частью выпрямительной цепи. Вместо этого он представляет собой сопротивление нагрузки, которое в конечном итоге будет помещено в цепь, когда источник питания будет использоваться.

Двухполупериодный выпрямитель

Двухполупериодный выпрямитель использует два диода, что позволяет пропускать как положительную, так и отрицательную стороны входа переменного тока.Диоды подключены к трансформатору.

Обратите внимание, что для двухполупериодного выпрямителя необходимо использовать трансформатор с центральным отводом. Диоды подключены к двум внешним выводам, а центральный отвод используется в качестве общей земли для выпрямленного постоянного напряжения. Двухполупериодный выпрямитель преобразует обе половины синусоидальной волны переменного тока в постоянный ток положительного напряжения.

В результате получается постоянное напряжение, которое пульсирует с двойной частотой входного переменного напряжения. Другими словами, при условии, что на входе используется бытовой ток 60 Гц, на выходе будет импульс постоянного тока с частотой 120 Гц.

Мостовой выпрямитель

Проблема с двухполупериодным выпрямителем заключается в том, что для него требуется трансформатор с центральным ответвлением, поэтому он производит постоянный ток, составляющий лишь половину от общего выходного напряжения трансформатора.

Мостовой выпрямитель преодолевает это ограничение за счет использования четырех диодов вместо двух. Диоды расположены в виде ромба, так что на каждой половине фазы синусоидальной волны переменного тока два диода пропускают ток к положительной и отрицательной сторонам выхода, а два других диода блокируют ток.Мостовой выпрямитель не требует трансформатора с центральным отводом.

Выход мостового выпрямителя является импульсным постоянным током, как и выход двухполупериодного выпрямителя. Однако используется полное напряжение вторичной обмотки трансформатора.

Вы можете построить мостовой выпрямитель, используя четыре диода, или вы можете использовать мостовой выпрямитель IC, который содержит четыре диода в правильном расположении. ИС мостового выпрямителя имеет четыре контакта: два для входа переменного тока и два для выхода постоянного тока.

Об авторе книги

У Дуга Лоу все еще есть набор экспериментатора электроники, который дал ему отец, когда ему было 10 лет. Хотя он стал программистом и написал книги по различным языкам программирования, Microsoft Office, веб-программированию и ПК (в том числе 30+ книг для чайников), Дуг никогда не забывал свою первую любовь: электронику.

Введение в силовую электронику и силовые цепи

В этом введении в силовую электронику и силовые схемы мы обсудим энергетические устройства и управление энергией.Все процессы в нашей повседневной жизни связаны с электричеством и преобразованием энергии. Таким образом, энергия, ее экономия и преобразование важны в любой деятельности человека. Спроектировать схемы с точки зрения надлежащего энергосбережения и преобразования — непростая задача.

Силовая электроника и силовые цепи — дисциплина, предназначенная для управления потоком электроэнергии в цепи. При изучении электротехники силовая электроника и силовые схемы ставится на один уровень с радиочастотной, цифровой и аналоговой электроникой.Существует также множество приложений для силовой электроники и силовых цепей, таких как телефоны, автомобили, носимая электроника, промышленная электроника и другие приложения.

Все электрические цепи управляют потоком электричества между электрической нагрузкой и источником. Например, общую систему преобразования электроэнергии можно увидеть на рисунке 1. Преобразователь мощности предназначен для управления потоком энергии. При построении такой схемы необходимо учитывать потери в этой системе. Преобразование энергии также влияет на надежность системы — даже если источник очень надежен, отказ преобразователя вызывает проблемы с нагрузкой.

Рисунок 1. Схема преобразования электроэнергии

Классификация силовой электроники и силовых цепей

Силовые электронные устройства делятся на пять групп: силовые диоды , тиристоры, силовые биполярные переходные транзисторы (силовые BJT) , биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) и транзисторы статической индукции .

Силовые диоды, показанные на рисунке 2, похожи на классические полупроводниковые диоды. Единственная разница в том, что они могут выдерживать значительно большие токи.Чтобы обновить знания о полупроводниковых диодах, они могут работать в двух режимах — с прямым и обратным смещением. Если потенциал на аноде больше, чем потенциал катода, то диод работает в режиме прямого смещения. В режиме обратного смещения ток, протекающий через диод с прямым смещением, называется прямым током. Ток через диод с обратным смещением не течет.

Силовые диоды подразделяются на три категории: общего назначения, быстродействующие и Шоттки.Диоды общего назначения работают с током и напряжением 3000В и 3500А, быстродействующие — 3000В и 1000А. Диод Шоттки отличается очень коротким временем переключения, но напряжение и ток не такие большие, как у других силовых диодов: 100 В и 300 А. Напряжение прямого смещения для силовых диодов незначительно по сравнению с рабочим напряжением. Определяющими характеристиками силовых диодов является их номинальная мощность.

Рисунок 2. Схема силового диода

A Тиристор, изображенный на рисунке 3, похож на полупроводниковые диоды, но имеет дополнительный затвор, который отвечает за включение проводимости на тиристоре — когда небольшой ток вводится в тиристор и анод. напряжение больше катодного напряжения.Проводимость прекращается при обратном смещении тиристора.

Номинальные значения напряжения и тока для тиристора составляют 3 500 А и 6 000 В. Наиболее важным параметром для тиристора является время выключения — время, необходимое устройству для обнуления тока после обратного смещения. Максимально быстрое выключение может быть достигнуто только для тиристоров с малым номиналом.

Тирисоры подразделяются на следующие группы: тиристоры с принудительной коммутацией, тиристоры с линейной коммутацией, отключающие тиристоры (GTO), тиристоры с обратной проводкой (RCT), тиристоры статической индукции (SIT), тиристоры с управляемым затвором (GATTs). ), Светоактивированные кремниевые управляемые выпрямители (LASCR) и тиристоры, управляемые МОП.

Рисунок 3. Принципиальная схема тиристора

. Тиристор выключения затвора (GTO), изображенный на рисунке 4, может быть включен подачей положительного импульса на затвор и может быть выключен подачей отрицательного импульса. к воротам. Эти тиристоры не требуют отдельных схем коммутации для управления ими.

Рис. 4. Принципиальная схема запирающего тиристора

. Симистор, изображенный на Рис. 5, представляет собой устройство, в котором используются тиристоры, соединенные встречно-встречно, что позволяет управлять током в обоих направлениях.

Рисунок 5. Принципиальная схема симистора

Power BJT, изображенная на рисунке 6, достигает номинальных значений 1,200A и 400V. Функционально он аналогичен обычному БЮТ. Обычно он используется в преобразователях с частотами 10 кГц.

Рисунок 6. Принципиальная схема биполярного переходного транзистора

Power MOSFETs

Полевые МОП-транзисторы

, изображенные на рисунке 7, работают на более высоких частотах, 10-50 кГц, но их номинальные значения ограничены 1000 В и 50 А.

Рисунок 7.Принципиальная схема n-канального MOSFET

биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) изображена на рисунке 8. Они управляются напряжением и имеют номиналы между BJT и MOSFET.

Рисунок 8. Принципиальная схема IGBT

Все перечисленные выше устройства являются частями силовых цепей. Силовые цепи также можно разделить на следующие:

Регуляторы напряжения регулируют постоянное напряжение с определенной скоростью; выключатели питания, работают как обычные электронные выключатели и включают и выключают источники переменного и постоянного тока; Транзисторные усилители мощности усиливают большие напряжения и токи сигнала — также важно понимать, что они имеют ограничение мощности и искажение сигнала.Диодные выпрямители преобразуют сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока, как описано в разделе «Полупроводниковые устройства» (и могут работать с многофазным сигналом). Преобразователи переменного тока в постоянный по своим функциям аналогичны диодному выпрямителю, а также имеют функцию тиристора для управления временем выключения. Преобразователь переменного тока в постоянный изображен на рисунке 9. Его также называют управляемым выпрямителем.

Эти преобразователи основаны на выпрямителях, и, как указано ниже, существуют два типа двухполупериодных однофазных выпрямителей: двухполупериодные выпрямители с трансформатором с центральным отводом и мостовые выпрямители.Двухполупериодный выпрямитель с трансформатором с центральным отводом показан на Рисунке 9.

Каждая половина трансформатора подключена к однополупериодному выпрямителю, а их выходы объединены для создания двухполупериодного выпрямителя. Мостовой выпрямитель представлен на рисунке 10. Разница в том, что мостовой выпрямитель не требует центрированного трансформатора, а PIV диодов в этом случае во много раз ниже, чем для двухполупериодного однофазного выпрямителя.

Рисунок 9. Принципиальная схема преобразователей переменного тока в постоянный — двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением трансформатора Рисунок 10.Принципиальная схема AC-DC преобразователей — мостовых выпрямителей

AC-AC преобразователей / DC-DC преобразователей

Преобразователи

AC-AC преобразуют фиксированное переменное напряжение в переменный сигнал переменного тока и могут работать с одно- или многофазными. Его также называют выпрямителем переменного напряжения. Он также выполняет функции симистора и может управляться в двух направлениях.

Результирующий сигнал переменного тока изменяется, даже если частота такая же. Это изображено на рисунке 11. Преобразователи переменного тока в переменный используются для получения сигнала мощности от одного сигнала и передачи его в другую систему с другой частотой, величиной или фазой.Преобразователи переменного тока в переменный, которые характеризуются передачей энергии с постоянной частотой, называются регуляторами переменного напряжения.

Управление напряжением может происходить двумя способами: регулированием фазы с использованием коммутации симисторами или выпрямителями (SCR) или управлением включением / выключением с коммутацией, обеспечиваемой GTO, IGBT, силовыми транзисторами и другими типами тиристоров. Преобразователи переменного тока в переменный, которые преобразуют форму сигнала с одной частотой в форму сигнала с другой частотой, называются циклоконвертерами.В основном они коммутируются кремниевыми выпрямителями. Циклопреобразователи и матричные преобразователи обеспечивают независимое управление величиной и частотой выходного сигнала.

Рисунок 11. Принципиальная схема преобразователя AC-AC Преобразователи DC-DC

преобразуют сигнал постоянного тока в переменное напряжение постоянного тока. Их еще называют импульсными регуляторами или прерывателями. На рисунке 12 показано устройство преобразователя постоянного тока в постоянный. Регулируемым выходом можно управлять, выбирая время включения преобразователя, что приводит к изменяемому рабочему циклу выхода.Преобразователи постоянного тока в постоянный широко используются в современных электрических устройствах, поскольку позволяют создавать легкие, небольшие, высокоэффективные и высококачественные источники питания.

Преобразователи постоянного тока в постоянный преобразуют входное напряжение постоянного тока в выходное напряжение постоянного тока, уменьшая пульсации переменного тока в выходном сигнале, регулируя выходное напряжение постоянного тока в соответствии с нагрузкой, защищая питаемые системы от EMI (электромагнитных помех) и обеспечивая изоляцию между нагрузкой и источник.

Преобразователи постоянного тока в постоянный ток

делятся на импульсные преобразователи с жесткой коммутацией и модулированными преобразователями (ШИМ), а также преобразователи с резонансной и мягкой коммутацией.Преимущества преобразователей PWM заключаются в том, что они высокоэффективны, просты для понимания, имеют малое количество компонентов, легко управляются и могут обеспечивать высокие коэффициенты преобразования.

Недостатком является то, что для них характерна прямоугольная форма сигнала, что вызывает потери при включении и выключении. Это ограничивает использование преобразователей ШИМ только в мегагерцовом диапазоне частот. Преобразователи ШИМ также могут привести к электромагнитным помехам. Самые основные типологии DC-DC: понижающие, повышающие, понижательно-повышающие преобразователи Cuk.Преимущества, особенности и недостатки этих преобразователей будут объяснены далее.

Рис. 12. Принципиальная схема преобразователей постоянного тока в постоянный

Преобразователи постоянного тока в переменный или инверторы используются для преобразования постоянного сигнала в переменные сигналы переменного тока. На рисунке 13 изображена его структура. Эти преобразователи используются в драйверах с регулируемой скоростью (ASD), активных оптических волокнах, источниках бесперебойного питания (ИБП), статических компенсаторах переменного тока, гибких системах передачи переменного тока (FATS) и других приложениях, где требуется форма волны переменного тока.

Пищевая цепочка в природе ℹ️ цепь питания тайги, тундры, в широколиствнных и смешанных лесах схема, цепь питания животных примеры

понятие и графическое изображение 🚩 Естественные науки

Тема: Составление цепи питания

Круговорот веществ в природе и цепи питания

Пищевая цепочка — Food chain

Длина пищевой цепи

Смотрите также

Рекомендации

Пищевая цепь — Википедия

Структура пищевой цепи

Трофическая сеть

Трофический уровень

Типы пищевых цепей

См. также

Примечания

Литература

и ее работа

Технология WPT (Беспроводная передача энергии)

Схема беспроводной передачи энергии

Приемник

Работа схемы беспроводной передачи энергии

Применение беспроводной передачи энергии

Основные электрические схемы-компоненты, типы

Что такое электрическая цепь?

Основные элементы схемы

Активные элементы схемы

Элементы пассивной схемы

Типы электрических цепей

Цепи постоянного тока

Параллельные цепи

Цепи переменного тока

Простая цепь переменного тока с использованием сопротивления

Цепь переменного тока с использованием чистой индуктивности

Цепь переменного тока с конденсатором

Что такое короткое замыкание и обрыв?

Короткое замыкание

Обрыв цепи

Защита цепи

4 типа власти: над какой властью; мощность с; власть и власть внутри?

Мощность более

Мощность с

Мощность до

Мощность в пределах

Список литературы

Нравится:

О Грэме Стюарте

Часто задаваемые вопросы об инверторах мощности

Часто задаваемые вопросы по инвертору мощности

Часто задаваемые вопросы об инверторах мощности

Как блоки питания превращают переменный ток в постоянный в электронных схемах

Однополупериодный выпрямитель

Двухполупериодный выпрямитель

Мостовой выпрямитель

Об авторе книги

Введение в силовую электронику и силовые цепи

Классификация силовой электроники и силовых цепей

Power MOSFETs

AC-AC преобразователей / DC-DC преобразователей

Добавить комментарий Отменить ответ