Vaihtovirta vs tasavirta (vaihtovirta tai tasavirta): yhtäläisyydet ja erot (taulukko)

AC / DC-nimikirjaimet saattavat tuoda mieleen tietyn kuuluisan rock-yhtyeen, mutta fysiikan maassa nämä lyhenteet viittaavat vaihtovirtaan ja tasavirtaan.

Vaihtovirta eli vaihtovirta on virta, joka värähtelee ja muuttaa suuntaa tietyllä taajuudella. Taajuus on värähtelyjen määrä sekunnissa ja mitataan hertsiyksiköinä (Hz), missä 1 Hz = 1 s^-1.

Voit kuvitella langan vapaat elektronit liikkuvan edestakaisin heilahtelemalla yhden kiinteän pisteen ympäri. Näin tapahtuu vaihtovirralla. Saatat ihmetellä, aiheuttaako tämä värähtely havaittavia vaikutuksia esineissä, joita se käyttää voimanlähteenä koska jos virta on värähtelevä, niin se on jaksoittain nolla hetkeksi ennen kuin se muuttuu suunta. Mutta värähtelytaajuus on yleensä riittävän korkea, jotta nämä vaikutukset eivät ole havaittavissa.

Vaihtovirta syntyy voimalaitoksista ja siihen liität laitteesi, kun liität ne talosi pistorasioihin.

Tasavirta on tasavirta, joka virtaa jatkuvasti yhteen suuntaan tasaisella nopeudella. Suljetun piirin silmukassa kaikki elektronit liikkuvat yhteen suuntaan silmukan ympäri.

Tämän tyyppinen virta kulkee tyypillisesti missä tahansa piirissä, joka on kytketty akkuun. Tämä johtuu siitä, että paristot on suunniteltu siten, että ne sallivat vain elektronien virtauksen yhteen suuntaan niiden anodista (negatiivinen katodiin (positiivinen napa) johtavan johdon kautta (päinvastoin kuin virtaa itse akun läpi, päinvastoin suunta).

Yhdysvalloissa 1880-luvun lopulla Thomas Edison ja George Westinghouse taistelivat siitä, mikä oli parempi: AC tai DC. Edison oli kehittänyt tasavirran, ja se oli standardi, jota käytettiin alkuaikoina pienjännitepiireillä, jotka sytyttivät valoja taloissa.

Sillä välin suurjännitteinen vaihtovirta virtasi katuvaloja. Kun George Westinghouse -yritys kehitti tavan vähentää korkeaa vaihtojännitettä kotitalouskäyttöön tarkoitetuilla muuntajilla, syntyi kova kilpailu.

Viime kädessä AC voitti, koska kyky lähettää pitkiä matkoja ilman menetyksiä, AC on suurempi hyötysuhde ja se, että jännitteitä on paljon helpompi alentaa työskenneltäessä vaihtovirran kanssa kuin se on DC: n kanssa.

AC voidaan muuntaa DC: ksi tasasuuntaajan avulla ja DC voidaan muuntaa vaihtovirraksi vaihtosuuntaajan avulla. Yleisesti ottaen tasasuuntaaja on yksinkertaisempi piiri, kun taas invertterin rakentaminen on yleensä monimutkaisempaa. Tämä on toinen syy sähkön lähteeseen, johon kotisi on kytketty, vaihtovirta eikä tasavirta.

Sekä vaihtovirta että tasavirta johtuvat varauksen indusoinnista liikkumaan johtojen läpi sähköenergian välittämiseksi ja sen käyttämiseksi eri laitteiden virtalähteeksi.

Molemmissa tapauksissa jännitelähde aloittaa virtapiirit. On myös mahdollista muuntaa yhden tyyppisestä virrasta toiseen, vaikka vaihtamista vaihtovirrasta tasavirtaan pidetään yleensä helpompana.

AC- ja DC-virrat syntyvät eri tavalla. Tasavirta syntyy paristoista ja tasavirtageneraattoreista, kun taas vaihtovirta syntyy vaihtovirtageneraattoreista ja sähkövoimaloista, jotka muuttavat mekaanisen energian vaihtovirraksi tehoa helpommin kuin tasavirtaa, koska nämä generaattorit luottavat tyypillisesti pyöreään tai värähtelyliikkeeseen, joka indusoi suoraan vaihtovirtaa.

AC- ja DC-virroilla on myös eri käyttötarkoitukset. Kaikki "verkkoon" kiinnitettynä toimii vaihtovirralla, kun taas akkukäyttöiset laitteet, kuten puhelin tai sähkötyökalut, toimivat tasavirralla.