Initialene AC / DC kan tenke på et visst kjent rockband, men i fysikkens land refererer disse forkortelsene til henholdsvis vekselstrøm og likestrøm.
Hva er vekselstrøm?
Vekselstrøm, eller AC, er strøm som svinger og endrer retning ved en bestemt frekvens. Frekvens er antall svingninger per sekund og måles i enheter av hertz (Hz), hvor 1 Hz = 1s-1.
Du kan forestille deg de frie elektronene i en ledning som beveger seg frem og tilbake og pendler rundt et enkelt fast punkt. Dette er hva som skjer med vekselstrøm. Du lurer kanskje på om denne svingningen ville gi merkbare effekter i gjenstandene den er vant til å drive fordi hvis strømmen svinger, er den periodevis null et kort øyeblikk før den endres retning. Men svingningsfrekvensen er vanligvis høy nok til at disse effektene er umerkelige.
Vekselstrøm genereres av kraftverk og er det du kobler apparatene dine til når du kobler dem til stikkontaktene i huset ditt.
Hva er likestrøm?
Likestrøm, eller likestrøm, er strøm som strømmer kontinuerlig i en retning med konstant hastighet. I en lukket kretsløp beveger alle elektroner seg i en retning rundt sløyfen.
Dette er typen strøm som vanligvis strømmer i en hvilken som helst krets som er koblet til et batteri. Det er fordi batteriene er designet på en slik måte at bare strømmen av elektroner tillates i en retning fra anoden (negativ terminal) til deres katode (positiv terminal) via en ledende ledning (i motsetning til å strømme gjennom selve batteriet, i motsatt retning retning).
Strømkrigen
I USA på slutten av 1880-tallet kjempet Thomas Edison og George Westinghouse om det som var bedre: AC eller DC. Edison hadde utviklet likestrøm, og det var standarden som ble brukt de første dagene med lavspenningskretser som driver lys i hus.
Høyspennings vekselstrøm drev i mellomtiden gatelamper. Da George Westinghouse selskap utviklet en måte å trappe ned høye vekselstrømspenninger ved hjelp av transformatorer for husholdningsbruk, fulgte hard konkurranse.
Til slutt vant AC ut på grunn av evnen til å overføre lange avstander uten tap, AC er større effektivitet og det faktum at det er mye lettere å trappe ned spenninger når du arbeider med AC enn det er med DC.
Konvertering av AC til DC og DC til AC
AC kan konverteres til DC ved hjelp av en likeretter, og DC kan konverteres til AC ved hjelp av en inverter. Generelt sett er en likeretter en enklere krets, mens en inverter har en tendens til å være mer komplisert å bygge. Dette er en annen grunn til at strømkilden hjemmet ditt er koblet til er vekselstrøm og ikke likestrøm.
Likheter
Både vekselstrøm og likestrøm er et resultat av at ladning beveger seg gjennom ledninger for å overføre elektrisk energi og bruke den til å drive forskjellige enheter.
I begge tilfeller starter en spenningskilde strømstrømmer i kretsene. Det er også mulig å konvertere fra en type strøm til en annen, men det å gå fra AC til DC anses generelt å være lettere.
Forskjeller
AC- og DC-strømmer genereres annerledes. DC genereres fra batterier og DC-generatorer, mens AC genereres fra AC-generatorer og elektriske kraftverk, som omdanner mekanisk energi til AC strøm lettere enn de ville likestrøm fordi disse generatorene vanligvis stole på sirkulær eller oscillerende bevegelse som direkte induserer vekselstrøm.
Vekselstrøm og likestrøm har også forskjellige bruksområder. Alt koblet "til nettet" kjører på vekselstrøm, mens batteridrevne enheter som telefonen eller elektroverktøyet fungerer på jevnlig strøm.
AC vs. DC: Sammendragskart
Vekselstrøm | Likestrøm | |
---|---|---|
Frekvens |
Frekvens på 50-60Hz |
Frekvens 0 (ingen svingning) |
Retning |
Snu retning |
Flyter alltid i samme retning |
Nåværende styrke |
Størrelsen varierer med tiden |
Magnitude er konstant |
Kraftoverføring over store avstander |
Reiser godt over store avstander |
Betydelig tap over store avstander |
Effektivitet |
Større effektivitet |
Mindre effektivitet |
Sikkerhet |
Høyere spenning - ikke like trygg |
Lavere spenning - tryggere |
Generasjon |
Roterende magneter |
Jevn magnetisme |
Tilgjengelighet |
Kraftverk (stikkontakter) |
Batterier |
Typer |
Sinusbølge, firkantbølge osv. |
Kontinuerlig eller pulserende |