Το ηλεκτρικό ρεύμα έρχεται σε δύο ποικιλίες: εναλλασσόμενο ρεύμα και συνεχές ρεύμα, συντομογραφία AC και DC. Και οι δύο τύποι έχουν τις δικές τους συγκεκριμένες χρήσεις όσον αφορά την παραγωγή και τη χρήση ενέργειας, αν και το AC είναι ο πιο κοινός τύπος ηλεκτρικού ρεύματος στο σπίτι. Η διαφορά είναι ότι το συνεχές ρεύμα ρέει μόνο σε μία κατεύθυνση, ενώ το εναλλασσόμενο ρεύμα αλλάζει κατευθύνσεις γρήγορα.
Η ηλεκτρική ενέργεια είναι η ροή των ηλεκτρονίων
Η ηλεκτρική ενέργεια είναι αποτέλεσμα της κίνησης των ηλεκτρονίων. Σε όλες τις ουσίες, τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια στα άτομα κινούνται τυχαία. Όταν τα ηλεκτρόνια αρχίζουν να ρέουν σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση μέσα σε μια ουσία, ή από ένα αντικείμενο σε άλλο, το αποτέλεσμα είναι η ηλεκτρική ενέργεια. Η κίνηση των ηλεκτρονίων μπορεί να αξιοποιηθεί για ενέργεια. Οι κινήσεις ηλεκτρονίων συμβαίνουν όταν δύο αντικείμενα τρίβονται μεταξύ τους και τα ηλεκτρόνια μεταφέρονται από το ένα στο άλλο, που είναι στατικός ηλεκτρισμός. Όταν τα ηλεκτρόνια ρέουν σε ένα ρεύμα, όπως μέσω ενός αγωγού όπως το χάλκινο σύρμα, η ηλεκτρική ενέργεια ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα.
Πώς ρέει πραγματικά το ρεύμα;
Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι η ροή των ηλεκτρονίων, αλλά τα ηλεκτρόνια δεν πηδούν απευθείας από το σημείο προέλευσης του ρεύματος προς τον προορισμό. Αντ 'αυτού, κάθε ηλεκτρόνιο κινείται σε μικρή απόσταση από το επόμενο άτομο, μεταφέροντας την ενέργειά του σε ένα ηλεκτρόνιο σε αυτό το νέο άτομο, το οποίο πηδά σε άλλο άτομο, και ούτω καθεξής. Τα μεμονωμένα ηλεκτρόνια δεν κινούνται γρήγορα, αλλά το ίδιο το ρεύμα κινείται με την ταχύτητα του φωτός. Η τρέχουσα ροή θερμαίνει τον αγωγό. Αυτός ο μηχανικός παράγει φως σε λάμπες και θερμότητα σε ηλεκτρικές εστίες.
Απευθείας και εναλλασσόμενο ρεύμα
Το συνεχές ρεύμα είναι ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει μόνο σε μία κατεύθυνση. Ένα συνηθισμένο μέρος για την εύρεση συνεχούς ρεύματος είναι στις μπαταρίες. Μια μπαταρία φορτίζεται πρώτα χρησιμοποιώντας συνεχές ρεύμα που στη συνέχεια μετατρέπεται σε χημική ενέργεια. Όταν η μπαταρία χρησιμοποιείται, μετατρέπει τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια με τη μορφή συνεχούς ρεύματος. Οι μπαταρίες χρειάζονται συνεχές ρεύμα για φόρτιση και παράγουν μόνο συνεχές ρεύμα.
Χρειάζεστε μια επαγωγική γεννήτρια για να παράγετε εναλλασσόμενο ρεύμα. Ο Άγγλος φυσικός Michael Faraday ανακάλυψε την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και ο Nikola Tesla σε συνεργασία με την εταιρεία Westinghouse, ανέπτυξε τις μεγάλες γεννήτριες επαγωγής που τροφοδοτούν πολιτισμός σήμερα. Επειδή μια γεννήτρια επαγωγής έχει έναν περιστρεφόμενο ρότορα, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγει αλλάζει κατεύθυνση μία και ξανά με κάθε κύκλο του ρότορα. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η περίοδος αυτού του κύκλου έχει τυποποιηθεί σε 60 Hertz.
Το εναλλασσόμενο ρεύμα κερδίζει την ημέρα
Όταν η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται σε μεγάλη κλίμακα, όπως σε μια μονάδα παραγωγής ενέργειας, έχει επικίνδυνα υψηλή τάση η οποία πρέπει να αποσυρθεί στο τέλος του χρήστη. Είναι πιο εύκολο να το κάνετε αυτό με ρεύμα AC από το ρεύμα DC. Ωστόσο, αυτός δεν είναι ο κύριος λόγος ότι το AC είναι το ρεύμα επιλογής για οικιακή κατανάλωση. Στα τέλη του 19ου αιώνα, ένας αγώνας μεταξύ βιομηχανικών παραγωγών Westinghouse και General Electric, ο οποίος προωθήθηκε Η ηλεκτρική ενέργεια DC τελείωσε υπέρ του Westinghouse όταν τροφοδότησε με επιτυχία την Παγκόσμια Έκθεση του Σικάγο του 1893 χρησιμοποιώντας AC ρεύμα. Έκτοτε, το εναλλασσόμενο ρεύμα τροφοδοτεί σπίτια και οτιδήποτε άλλο βασίζεται στο ρεύμα στις γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας.