Elektrische stroom is er in twee varianten: wisselstroom en gelijkstroom, afgekort als AC en DC. Beide typen hebben hun eigen specifieke toepassingen in termen van stroomopwekking en gebruik, hoewel wisselstroom het meest voorkomende type elektrische stroom in huis is. Het verschil is dat gelijkstroom maar in één richting vloeit, terwijl wisselstroom snel van richting verandert.
Elektriciteit is de stroom van elektronen
Elektriciteit is het resultaat van de beweging van elektronen. In alle stoffen bewegen de negatief geladen elektronen in atomen willekeurig rond. Wanneer de elektronen in een bepaalde richting binnen een stof beginnen te stromen, of van het ene object naar het andere, is het resultaat elektriciteit. De beweging van elektronen kan worden gebruikt voor energie. Elektronenbewegingen treden op wanneer twee objecten tegen elkaar worden gewreven en elektronen van de ene naar de andere worden overgedragen, wat statische elektriciteit is. Wanneer elektronen in een stroom stromen, zoals door een geleider zoals koperdraad, wordt de elektriciteit elektrische stroom genoemd.
Hoe stroomt de stroom eigenlijk?
Elektrische stroom is de stroom van elektronen, maar elektronen springen niet rechtstreeks van het oorsprongspunt van de stroom naar de bestemming. In plaats daarvan beweegt elk elektron een korte afstand naar het volgende atoom, waarbij zijn energie wordt overgedragen aan een elektron in dat nieuwe atoom, dat naar een ander atoom springt, enzovoort. De individuele elektronen bewegen niet snel, maar de stroom zelf beweegt met de snelheid van het licht. Stroomstroom verwarmt de geleider. Deze monteur produceert licht in gloeilampen en warmte in elektrische kookplaten.
Gelijkstroom en wisselstroom
Gelijkstroom is elektrische stroom die maar in één richting stroomt. Een veel voorkomende plaats om gelijkstroom te vinden is in batterijen. Een batterij wordt eerst opgeladen met gelijkstroom die vervolgens wordt omgezet in chemische energie. Wanneer de batterij in gebruik is, zet deze de chemische energie weer om in elektriciteit in de vorm van gelijkstroom. Batterijen hebben gelijkstroom nodig om op te laden en produceren alleen gelijkstroom.
Voor het opwekken van wisselstroom heb je een inductieve generator nodig. De Engelse natuurkundige Michael Faraday ontdekte elektromagnetische inductie, en Nikola Tesla, in in samenwerking met de Westinghouse Company de grote inductiegeneratoren ontwikkeld die beschaving vandaag. Omdat een inductiegenerator een draaiende rotor heeft, verandert de elektriciteit die hij produceert bij elke cyclus van de rotor van richting en weer terug. In de Verenigde Staten is de periode van deze cyclus gestandaardiseerd op 60 Hertz.
Wisselstroom wint de dag
Wanneer elektriciteit op grote schaal wordt geproduceerd, zoals in een elektriciteitscentrale, heeft deze een gevaarlijk hoge spanning die aan de kant van de gebruiker moet worden verlaagd. Het is gemakkelijker om dit te doen met wisselstroom dan met gelijkstroom. Dat is echter niet de belangrijkste reden dat AC de voorkeursstroom is voor huishoudelijk gebruik. Aan het einde van de 19e eeuw ontstond er een strijd tussen industriële producenten Westinghouse en General Electric, die de DC-elektriciteit eindigde in het voordeel van Westinghouse toen het met succes de 1893 Chicago World's Fair van stroom voorzien met AC actueel. Sindsdien voedt wisselstroom huizen en al het andere dat gebruik maakt van de stroom in hoogspanningslijnen.