Elektriciteit staat centraal in het moderne leven, maar veel mensen kennen de basis ervan niet. Wat is het verschil tussen de elektriciteit die door de hoogspanningslijnen loopt, de elektriciteit in het huis en de elektriciteit in een apparaat? Waarom geeft de schuifschakelaar aan de achterkant van de computer 110 of 120 VAC aan?
Basis
Elektriciteit is er in twee basissmaken: AC en DC. Gelijkstroom stroomt continu in één richting, idealiter nooit schakelend of fluctuerend. Wisselstroom schakelt vele malen per seconde van positief naar negatief en van negatief naar positief.
Spanningsstroom en frequentie
Er bestaat niet zoiets als wisselstroom - het is gewoon wisselstroom. Als u 110 VAC op een apparaat ziet, betekent dit 110 volt wisselstroom. Spanning is een maat voor "circuitdruk". Het verwijst naar hoe hard de elektriciteit door een circuit duwt. De spanning helpt om de stroomsterkte te bepalen - de hoeveelheid elektriciteit die elke seconde door het circuit stroomt. Hoe hoger de spanning, hoe harder de elektriciteit op een circuit drukt en hoe meer elektriciteit er doorheen stroomt. AC wordt ook gemeten in frequentie - hoe snel het van richting verandert. Het meeste AC-vermogen is 60 hertz, wat betekent dat het 60 keer per seconde van negatief naar positief naar negatief verandert.
Types
Het grootste deel van de Verenigde Staten gebruikt elektriciteit van 110 tot 120 volt wisselstroom. De elektronica die we bouwen is zo ontworpen dat ze deze kleine vermogensvariatie aankunnen zonder defect te raken. Daarentegen gebruiken Europa en het grootste deel van de wereld stroom tussen 220 en 240 volt. Fabrieken gebruiken ook 240 volt wisselstroom, maar met een belangrijk verschil. De kracht in fabrieken is driefasige stroom, gemaakt van drie verschillende AC-elektrische signalen die niet synchroon met elkaar zijn.
Voordelen
Elke keer dat je energie van de ene vorm in de andere verandert, verlies je wat energie. Generatoren maken elektriciteit als wisselstroom, dus het is logisch om het in die vorm te verzenden. De opgewekte elektriciteit heeft een extreem hoog voltage, waardoor het verlies via de hoogspanningslijnen tot een minimum wordt beperkt. Individuele gebouwen gebruiken echter een veel lagere spanning. De elektriciteit wordt door een step-down transformator geleid, een apparaat dat de spanning van AC-elektriciteit verlaagt. Als de elektriciteit in de hoogspanningslijnen gelijkstroom zou zijn, zou het bij elke transformator weer moeten worden omgezet naar wisselstroom voordat het kon worden teruggetrokken - een verspillend proces dat veel extra apparatuur vereist.
Overwegingen
De meeste elektronische apparaten kunnen niet echt op wisselstroom werken. In plaats daarvan hebben ze een constante, laagspanningsgelijkstroom nodig. Dat is de reden waarom bijna elk consumentenapparaat dat wordt aangesloten, een gelijkstroomvoeding heeft. De stroom wordt eerst door een tweede step-down transformator geleid om deze te verlagen van 120 volt tot een waarde, meestal tussen 5 en 20. Vervolgens wordt het door een bruggelijkrichter geleid, die de stroom omzet in gelijkstroom.
Internationale conversie
Als u internationaal reist, vormen de verschillen tussen de AC-stroomnormen in verschillende landen problemen voor mobiele elektronische apparaten. Stekkertypen zijn verschillend, dus een Amerikaanse connector past bijvoorbeeld niet in een Duits stopcontact. Sommige moderne apparaten worden geleverd met stekkeradapters voor verschillende landen; de elektronische circuits passen zich automatisch aan voor verschillende spanningen. Voor andere apparaten hebt u een internationale spanningsadapter nodig die hogere vreemde spanningen omzet naar de Amerikaanse 110 volt-standaard. De adapter wordt aangesloten op het stopcontact en uw gadget van het Amerikaanse type wordt aangesloten op het stopcontact van de adapter. Controleer voordat u op reis gaat of uw apparaten internationale wisselstroom kunnen gebruiken of dat u adapters moet meenemen.