Elektrický prúd sa dodáva v dvoch variantoch: striedavý a jednosmerný, v skratke AC a DC. Oba typy majú svoje vlastné špecifické použitie z hľadiska výroby a použitia energie, aj keď striedavý prúd je bežnejším typom elektrického prúdu v domácnosti. Rozdiel je v tom, že jednosmerný prúd preteká iba jedným smerom, zatiaľ čo striedavý prúd prepína smery rýchlo.
Elektrina je tok elektrónov
Elektrina je výsledkom pohybu elektrónov. Vo všetkých látkach sa negatívne nabité elektróny v atómoch pohybujú náhodne. Keď elektróny začnú prúdiť určitým smerom v látke alebo z jedného objektu do druhého, výsledkom je elektrina. Pohyb elektrónov je možné využiť na získanie energie. Pohyby elektrónov nastávajú, keď sa dva objekty trú o seba a elektróny sa prenášajú z jedného do druhého, čo je statická elektrina. Keď elektróny prúdia v prúde, napríklad cez vodič ako medený drôt, elektrina sa nazýva elektrický prúd.
Ako vlastne prúdi?
Elektrický prúd je tok elektrónov, ale elektróny neskáču priamo z východiskového bodu prúdu do cieľa. Namiesto toho sa každý elektrón posúva na krátku vzdialenosť k ďalšiemu atómu a prenáša svoju energiu na elektrón v tomto novom atóme, ktorý preskočí na iný atóm atď. Jednotlivé elektróny sa nepohybujú rýchlo, ale samotný prúd sa pohybuje rýchlosťou svetla. Prietok prúdu ohrieva vodič. Tento mechanik produkuje svetlo v žiarovkách a teplo v elektrických varných doskách.
Jednosmerný a striedavý prúd
Jednosmerný prúd je elektrický prúd, ktorý prúdi iba jedným smerom. Bežné miesto na nájdenie jednosmerného prúdu je v batériách. Batéria sa najskôr nabíja jednosmerným prúdom, ktorý sa potom transformuje na chemickú energiu. Keď sa batéria používa, premieňa chemickú energiu späť na elektrinu vo forme jednosmerného prúdu. Batérie potrebujú na nabitie jednosmerný prúd a budú produkovať iba jednosmerný prúd.
Na výrobu striedavého prúdu potrebujete indukčný generátor. Anglický fyzik Michael Faraday objavil elektromagnetickú indukciu a Nikola Tesla v v spolupráci so spoločnosťou Westinghouse Company vyvinuli veľké indukčné generátory, ktoré túto energiu poháňajú civilizácia dnes. Pretože indukčný generátor má rotujúci rotor, produkovaná elektrina mení smer a pri každom cykle rotora jedenkrát a znova naspäť. V Spojených štátoch bolo obdobie tohto cyklu štandardizované na 60 Hertzov.
Striedavý prúd vyhráva
Ak sa elektrina vyrába vo veľkom meradle, napríklad v elektrárni, má nebezpečne vysoké napätie, ktoré sa musí na konci používateľa zredukovať. Je to jednoduchšie urobiť pomocou striedavého prúdu ako jednosmerného. To však nie je hlavný dôvod, prečo je AC aktuálny výber pre domácu spotrebu. Na konci 19. storočia došlo k boju medzi priemyselnými výrobcami Westinghouse a General Electric, ktorý sa presadil Jednosmerná elektrina skončila v prospech spoločnosti Westinghouse, keď úspešne napájala svetovú výstavu v Chicagu v roku 1893 pomocou striedavého prúdu prúd. Odvtedy striedavý prúd napája domácnosti a čokoľvek iné, čo prúd čerpá v elektrických vedeniach.