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直流電源



直流電的原理:所通過的電路稱直流電路,是由直流電源和電阻構成的閉合導電回路。在該直流電路中,形成恒定的電場。在電源外,正電荷經電阻從高電勢處流向低電勢處,在電源內,靠電源的非靜電力的作用,克服靜電力,再從低電勢處到達高電勢處,如此循環,構成閉合的電流線。所以,在直流電路中,電源的作用是提供不隨時間變化的恒定電動勢,為在電阻上消耗的焦耳熱補充能量。

直流電(DC,direct current)是電荷的單向流動或者移動,通常是電子。電流密度隨著時間而變化,但是通常移動的方向在所有時間里都是一樣的。作為一個形容詞,DC可用于參考電壓(它的極性永遠不會改變)。
在直流電路中,電子從陰極、負極、負磁極形成,并向陽極、正極、正磁極移動。不過,物理學家定義直流電為從正極到負極的運動。
直流電是由電氣化學和光電單元和電池產生的。相反,在大多數國家,從設備中流出的電流是交流(AC)的。交流電可以被轉換為直流電,通過由轉換器、整流器(阻止電流反方向流動),以及過濾器(消除整流器流出的電流中的跳動)組成的電源。
實際上所有的電子和計算機硬件都需要直流電來工作。大多數的固態設備都需要從1.5到13.5伏特范圍的電壓。對電流的需求范圍從電子手表中接近于0到無線通信能源放大器需要的超過100安培。使用真空管的設備,例如高能無線廣播或者電視廣播傳輸器或者陰極射線管(CRT)顯示,都需要大約150伏特到幾千伏特的直流電。

在比較簡單的直流電路中,電源電動勢、電阻、電流以及任意兩點電壓之間的關系可根據歐姆定律及電動勢的定義得出。復雜的直流網絡可根據G.R.基爾霍夫方程組求解。它包括節點電流方程和回路電壓方程兩部分,前者指出,對于任一節點(3個或3個以上支路的交點),流入和流出節點的各電流的代數和為零,這是恒定條件的要求,后者指出,對于任一閉合回路(網格),各部分電壓降的代數和為零,這是靜電場環路定理的結果,兩者構成了完備的方程組




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