Maiņstrāva pret līdzstrāvu (maiņstrāva un līdzstrāva): līdzības un atšķirības (ar diagrammu)

Iniciali AC / DC varētu iegaumēt noteiktu slavenu rokgrupu, taču fizikas zemē šie saīsinājumi attiecas attiecīgi uz maiņstrāvu un līdzstrāvu.

Maiņstrāva jeb maiņstrāva ir strāva, kas svārstās un maina virzienu noteiktā frekvencē. Frekvence ir svārstību skaits sekundē, un to mēra hercu (Hz) vienībās, kur 1 Hz = 1 s^-1.

Jūs varat iedomāties brīvos elektronus vadā, kas pārvietojas uz priekšu un atpakaļ, svārstoties ap vienu fiksētu punktu. Tas notiek ar maiņstrāvu. Jums varētu rasties jautājums, vai šī svārstība radītu ievērojamus efektus objektos, kurus tā izmanto enerģijas iegūšanai jo, ja strāva svārstās, tad uz īsu brīdi tā periodiski ir nulle, pirms tā mainās virzienu. Bet svārstību frekvence parasti ir pietiekami augsta, lai šie efekti būtu nemanāmi.

Maiņstrāvu ģenerē spēkstacijas, un ar to jūs savienojat savas ierīces, kad tās pievienojat savas mājas kontaktligzdām.

Tiešā strāva jeb līdzstrāva ir strāva, kas nepārtraukti plūst vienā virzienā ar nemainīgu ātrumu. Slēgtas ķēdes lokā visi elektroni pārvietojas vienā virzienā ap cilpu.

Šis ir strāvas veids, kas parasti plūst jebkurā ķēdē, kas savienota ar akumulatoru. Tas ir tāpēc, ka baterijas ir konstruētas tā, lai no to anoda pieļautu tikai elektronu plūsmu vienā virzienā (negatīvs uz katodu (pozitīvo spaili) caur vadu (pretēji plūsmai caur pašu akumulatoru, pretēji virziens).

Amerikas Savienotajās Valstīs 1880. gadu beigās Tomass Edisons un Džordžs Vestinghauzs cīnījās par to, kas bija labāks: maiņstrāvas vai līdzstrāvas. Edisons bija izstrādājis līdzstrāvu, un tas bija standarts, ko agrīnās dienās izmantoja ar zemsprieguma ķēdēm, kas darbina gaismas mājās.

Tikmēr augstsprieguma maiņstrāva darbināja ielas lampas. Kad Džordža Vestinghauza uzņēmums izstrādāja veidu, kā pazemināt augstu maiņstrāvas spriegumu, izmantojot mājsaimniecības transformatorus, sākās sīva konkurence.

Galu galā AC uzvarēja, pateicoties spējai pārsūtīt lielos attālumos bez zaudējumiem, AC ir lielāka efektivitāte un fakts, ka, strādājot ar maiņstrāvu, ir daudz vieglāk pazemināt spriegumu nekā tas ir ar līdzstrāvu.

Maiņstrāvu var pārveidot par līdzstrāvu, izmantojot taisngriezi, un līdzstrāvu var pārveidot par maiņstrāvu, izmantojot invertoru. Parasti taisngriezis ir vienkāršāka shēma, turpretī invertora uzbūve parasti ir sarežģītāka. Tas ir vēl viens iemesls, kāpēc elektrības avots, ar kuru ir savienota jūsu māja, ir maiņstrāva, nevis līdzstrāva.

Gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas strāva rodas, ierosinot lādiņu pārvietoties pa vadiem, lai pārraidītu elektrisko enerģiju un izmantotu to dažādu ierīču barošanai.

Abos gadījumos sprieguma avots ierosina strāvas plūsmas ķēdēs. Ir iespējams arī pārveidot no viena veida strāvas uz otru, lai gan pāreja no maiņstrāvas uz līdzstrāvu parasti tiek uzskatīta par vieglāku.

Maiņstrāvas un līdzstrāvas strāvas tiek ģenerētas atšķirīgi. Līdzstrāvu ģenerē no baterijām un līdzstrāvas ģeneratoriem, savukārt maiņstrāvu - no maiņstrāvas ģeneratoriem un elektrostacijām, kas mehānisko enerģiju pārvērš maiņstrāvā jauda ir vieglāka nekā līdzstrāvas jaudai, jo šie ģeneratori parasti paļaujas uz apļveida vai svārstīgu kustību, kas tieši inducē maiņstrāvu.

Maiņstrāvas un līdzstrāvas strāvām ir arī dažādi izmantošanas veidi. Viss, kas ir pievienots tīklam, darbojas ar maiņstrāvu, savukārt ar akumulatoru darbināmas ierīces, piemēram, tālrunis vai elektroinstrumenti, darbojas ar līdzstrāvu.