Izmjenični i istosmjerni tok (izmjenična u odnosu na istosmjernu struju): sličnosti i razlike (s grafikonom)

Inicijali AC / DC mogli bi podsjetiti na određeni poznati rock sastav, ali u zemlji fizike ove se kratice odnose na izmjeničnu i istosmjernu struju.

Izmjenična struja ili izmjenična struja je struja koja oscilira i mijenja smjer na određenoj frekvenciji. Frekvencija je broj oscilacija u sekundi i mjeri se u jedinicama herca (Hz), gdje je 1 Hz = 1s^-1.

Možete zamisliti kako se slobodni elektroni u žici kreću naprijed-natrag, oscilirajući oko jedne fiksne točke. To se događa s izmjeničnom strujom. Možda se pitate može li ovo osciliranje proizvesti zamjetne efekte na objektima na koje se koristi za napajanje jer ako struja oscilira, tada je povremeno kratak trenutak nula prije nego što se promijeni smjer. Ali frekvencija titranja je obično dovoljno velika da su ti učinci neprimjetni.

AC struju generiraju elektrane i ona je ono na što spajate svoje uređaje kada ih priključite na utičnice u svojoj kući.

Istosmjerna struja ili istosmjerna struja je struja koja kontinuirano teče u jednom smjeru konstantnom brzinom. U petlji zatvorenog kruga svi se elektroni kreću u jednom smjeru oko petlje.

Ovo je vrsta struje koja obično teče u bilo kojem krugu spojenom na bateriju. To je zato što su baterije dizajnirane na takav način da dopušta samo protok elektrona u jednom smjeru od njihove anode (negativan terminala) na njihovu katodu (pozitivni terminal) preko provodne žice (za razliku od protoka kroz samu bateriju, u suprotnom smjer).

U Sjedinjenim Državama krajem 1880-ih, Thomas Edison i George Westinghouse borili su se oko toga što je bilo bolje: AC ili DC. Edison je razvio istosmjernu struju i to je bio standard koji se koristio tijekom ranih dana s niskonaponskim krugovima koji su napajali svjetla u kućama.

Visokonaponska izmjenična struja u međuvremenu je napajala ulične svjetiljke. Kad je tvrtka Georgea Westinghousea razvila način za smanjivanje visokih izmjeničnih napona pomoću transformatora za kućanstvo, nastala je žestoka konkurencija.

U konačnici je AC pobijedio zbog mogućnosti prijenosa na velike udaljenosti bez gubitka, a AC je veći učinkovitost i činjenica da je puno lakše spustiti napone u radu s izmjeničnom strujom nego što jest s istosmjernom strujom.

AC se pomoću pretvarača može pretvoriti u istosmjernu struju, a pretvarač u istosmjernu struju. Općenito govoreći, ispravljač je jednostavniji sklop dok je pretvarač skloniji složenijoj izradi. To je još jedan razlog zašto je izvor električne energije na koji je povezan vaš dom izmjenični, a ne istosmjerni struja.

I izmjenična i istosmjerna struja rezultat su induciranja punjenja da se kreće kroz žice kako bi se prenijela električna energija i koristila za napajanje različitih uređaja.

U oba slučaja izvor napona pokreće protok struje u krugovima. Također je moguće pretvoriti iz jedne vrste struje u drugu, premda se prelazak s izmjeničnog na istosmjerni tok obično smatra lakšim.

Izmjenične i istosmjerne struje generiraju se različito. Istosmjerni tok generira se iz baterija i istosmjernih generatora, dok se izmjenični izvor generira iz izmjeničnih generatora i električnih elektrana, koji pretvaraju mehaničku energiju u izmjenični napajaju lakše nego što bi napajali istosmjernom strujom jer se ti generatori obično oslanjaju na kružno ili oscilatorno gibanje koje izravno inducira izmjeničnu struju.

Istosmjerne i istosmjerne struje također se različito koriste. Sve što je priključeno "na mrežu" radi na izmjeničnoj struji, dok uređaji na baterije, poput vašeg telefona ili električnih alata, rade na istosmjernoj struji.