Elektrická energie je středem moderního života, ale mnoho lidí nezná její základní principy. Jaký je rozdíl mezi elektřinou protékající elektrickým vedením, elektřinou v domácnosti a elektřinou uvnitř spotřebiče? Proč posuvný spínač na zadní straně počítače říká 110 nebo 120 VAC?
Základy
Elektrická energie má dvě základní příchutě: střídavé a stejnosměrné. Stejnosměrný proud teče nepřetržitě v jednom směru, v ideálním případě nikdy nepřepíná ani kolísá. Střídavý proud se mnohokrát za sekundu přepne z kladného na záporný a ze záporného na kladný.
Proudové napětí a frekvence
Neexistuje nic jako napájení střídavým proudem - je to jen střídavé napájení. Když na zařízení uvidíte 110 V stř., Znamená to 110 V stř. Napětí je měřítkem „tlaku v obvodu“. Odkazuje na to, jak silně elektřina prochází obvodem. Napětí pomáhá určit intenzitu proudu - množství elektřiny protékající obvodem každou sekundu. Čím vyšší je napětí, tím silněji elektřina tlačí na obvod a tím více elektřiny protéká. AC se také měří ve frekvenci - jak rychle mění směr. Většina střídavého proudu je 60 hertzů, což znamená, že se mění z negativního na pozitivní na negativní znovu 60krát za sekundu.
Typy
Většina Spojených států používá elektřinu kdekoli od 110 do 120 voltů střídavého proudu. Elektronika, kterou vyrábíme, je navržena tak, aby dokázala zvládnout tuto malou změnu výkonu bez poruchy. Naproti tomu Evropa a většina světa používá energii mezi 220 a 240 volty. Továrny také používají střídavé napětí 240 V, ale s významným rozdílem. Energie v továrnách je třífázová, vyrobená ze tří různých střídavých elektrických signálů, které jsou navzájem nesynchronizované.
Výhody
Pokaždé, když změníte energii z jedné formy na druhou, ztratíte nějakou energii. Generátory vyrábějí elektřinu jako střídavý proud, takže má smysl ji přenášet v této formě. Vyrobená elektřina má extrémně vysoké napětí, což minimalizuje množství ztracené přes elektrické vedení. Jednotlivé budovy však používají mnohem nižší napětí. Elektřina je vedena prostřednictvím sestupného transformátoru, zařízení, které snižuje napětí střídavé elektřiny. Pokud by elektřina v napájecích vedeních byla stejnosměrná, musela by být u každého transformátoru přeměněna zpět na střídavý proud, než by mohla být ukončena - nehospodárný proces vyžadující spoustu dalšího vybavení.
Úvahy
Většina elektronických zařízení nemůže ve skutečnosti odebírat střídavý proud. Místo toho potřebují stabilní nízkonapěťové stejnosměrné napájení. To je důvod, proč téměř každé spotřební zařízení, které je připojeno, má stejnosměrný napájecí zdroj. Napájení je nejprve vedeno druhým transformátorem, který jej snižuje ze 120 voltů na určitou hodnotu, obvykle mezi 5 a 20. Poté je veden přes můstkový usměrňovač, který přeměňuje energii na stejnosměrný proud.
Mezinárodní konverze
Pokud cestujete do zahraničí, rozdíly mezi standardy střídavého napájení v různých zemích představují pro mobilní elektronická zařízení problémy. Typy konektorů se liší, takže například konektor typu USA se nevejde do německé zásuvky. Některá moderní zařízení jsou dodávána s adaptéry pro různé země; elektronické obvody se automaticky přizpůsobí různým napětím. U jiných zařízení budete potřebovat mezinárodní adaptér napětí, který převádí vyšší cizí napětí na 110voltový americký standard. Adaptér se zapojuje do zásuvky ve zdi a vaše zařízení amerického typu se zapojuje do zásuvky adaptéru. Před cestou zkontrolujte, zda vaše zařízení mohou používat mezinárodní síťové napájení nebo zda si potřebujete přinést adaptéry.