Постоянный ток очень нужен для многих дел: плавления металла в электропечах, вращения валов двигателей электровозов и троллейбусов, зарядки аккумуляторов, питания устройств автоматики и электроники. Но по линиям электропередачи (ЛЭП) к потребителю подается переменный ток, который специальным электротехническим устройством — выпрямителем может быть преобразован (выпрямлен) в ток постоянный.
Основным элементом выпрямителя является прибор, «электрический клапан», хорошо проводящий ток одного направления и плохо или совсем не проводящий ток противоположного направления, подобно тому как вентиль велосипедной камеры легко пропускает воздух внутрь и не выпускает его обратно.
Для выпрямления переменного тока силой в тысячи ампер в промышленных установках используют ртутные и газовые выпрямители. На дне колбы ртутного выпрямителя находится немного ртути. Под действием высокого напряжения в парах ртути происходит электрический разряд, который и создает в колбе условия односторонней проводимости. Такой же разряд можно получить и в газовых выпрямителях — газотронах. Только в этих приборах дуговой разряд происходит в сильно разреженном газе (аргоне, гелии, криптоне или водороде).
В последнее время вместо газовых, ртутных и вакуумных преобразователей для выпрямления переменного тока используют меньшие по объему, более экономичные и надежные в работе полупроводниковые диоды.
Диод выпрямляет переменный ток: «пропускает» его положительные полуволны и «задерживает» отрицательные. В результате переменный ток становится пульсирующим — током одного направления, но изменяющимся по силе.
Для того чтобы сгладить пульсации тока и сделать его практически постоянным, на выходе выпрямителя подключают электрический фильтр. При прохождении тока через фильтр конденсаторы заряжаются и накапливают большой заряд. Как только ток через выпрямитель прекращается, конденсаторы отдают накопленный заряд, поддерживая ток в цепи. Для уменьшения резких колебаний выпрямленного тока в фильтр иногда включают дроссель, который всегда препятствует нарастанию тока и, наоборот, поддерживает убывающий ток.
Диодные выпрямители с фильтрами, сглаживающими пульсации выпрямленного тока, используют в блоках инталия радиоприемников, телевизоров, магнитофонов и другой аппаратуры, работающей от электроосветительной сети переменного тока.