Iniciály AC / DC môžu pripomínať určitú slávnu rockovú kapelu, ale v krajine fyziky tieto skratky označujú striedavý prúd a jednosmerný prúd.
Čo je to prúd?
Striedavý prúd alebo striedavý prúd je prúd, ktorý kmitá a mení smer na určitej frekvencii. Frekvencia je počet kmitov za sekundu a meria sa v jednotkách hertzu (Hz), kde 1 Hz = 1 s-1.
Môžete si predstaviť voľné elektróny v drôte, ktoré sa pohybujú tam a späť a oscilujú okolo jedného pevného bodu. To sa deje so striedavým prúdom. Možno by vás zaujímalo, či by táto oscilácia mala znateľné účinky na objekty, ktoré sa používajú na napájanie pretože ak prúd kmitá, potom je na krátky okamih periodicky nulový, kým sa nezmení smer. Frekvencia oscilácií je ale zvyčajne dostatočne vysoká na to, aby boli tieto efekty nepostrehnuteľné.
Striedavý prúd generujú elektrárne a je to to, k čomu pripájate svoje spotrebiče, keď ich pripájate do zásuviek vo vašej domácnosti.
Čo je jednosmerný prúd?
Jednosmerný prúd alebo jednosmerný prúd je prúd, ktorý nepretržite prúdi jedným smerom konštantnou rýchlosťou. V slučke s uzavretým obvodom sa všetky elektróny pohybujú jedným smerom okolo slučky.
Toto je typ prúdu, ktorý zvyčajne preteká v ktoromkoľvek obvode pripojenom k batérii. Je to preto, že batérie sú konštruované takým spôsobom, ktorý umožňuje iba tok elektrónov v jednom smere z ich anódy (negatívny svorkou) na svoju katódu (kladný pól) pomocou vodivého drôtu (na rozdiel od prietoku samotnou batériou, v opačnom smer).
Vojna prúdov
Koncom 80. rokov 19. storočia v USA bojovali Thomas Edison a George Westinghouse o to, čo bolo lepšie: AC alebo DC. Edison vyvinul jednosmerný prúd a bol to štandard používaný v prvých dňoch s nízkonapäťovými obvodmi, ktoré napájali svetlá v domoch.
Vysokonapäťové striedavé napájanie medzitým napájalo pouličné lampy. Keď spoločnosť Georga Westinghouse vyvinula spôsob, ako znížiť vysoké striedavé napätie pomocou transformátorov pre použitie v domácnosti, nasledovala tvrdá konkurencia.
Nakoniec zvíťazil AC vďaka schopnosti prenášať na veľké vzdialenosti bez straty, AC je väčší efektívnosť a skutočnosť, že pri práci so striedavým prúdom je omnoho jednoduchšie znižovať napätie ako je to s DC.
Prevod AC na DC a DC na AC
AC je možné previesť na DC pomocou usmerňovača a DC je možné previesť na AC pomocou invertora. Všeobecne možno povedať, že usmerňovač je jednoduchší obvod, zatiaľ čo invertor má tendenciu sa stavať komplikovanejšie. Aj z tohto dôvodu je zdrojom elektriny, ku ktorej je váš dom pripojený, striedavý prúd a nie jednosmerný prúd.
Podobnosti
Ako striedavý, tak aj jednosmerný prúd sú výsledkom indukovania náboja, ktorý prechádza cez drôty, aby preniesol elektrickú energiu a použil ju na napájanie rôznych zariadení.
V obidvoch prípadoch zdroj napätia iniciuje prúdy prúdu v obvodoch. Je tiež možné prevádzať z jedného typu prúdu na druhý, aj keď prechod z AC na DC sa všeobecne považuje za ľahší.
Rozdiely
AC a DC prúdy sa generujú odlišne. DC sa generuje z batérií a jednosmerných generátorov, zatiaľ čo striedavý prúd sa generuje z generátorov striedavého prúdu a elektrických elektrární, ktoré premieňajú mechanickú energiu na striedavý prúd napájať rýchlejšie, ako by mali jednosmerný prúd, pretože tieto generátory sa zvyčajne spoliehajú na kruhový alebo oscilačný pohyb, ktorý priamo indukuje striedavý prúd.
AC a DC prúdy majú tiež rôzne použitie. Všetko zapojené „do siete“ beží na striedavý prúd, zatiaľ čo zariadenia napájané z batérie, ako napríklad váš telefón alebo elektrické náradie, pracujú na jednosmerný prúd.
AC vs. DC: Súhrnný graf
Striedavý prúd | Priamy prúd | |
---|---|---|
Frekvencia |
Frekvencia 50-60 Hz |
Frekvencia 0 (bez oscilácie) |
Smer |
Obráti smer |
Tečie vždy rovnakým smerom |
Aktuálna veľkosť |
Veľkosť sa líši v závislosti na čase |
Veľkosť je konštantná |
Prenos sily na veľké vzdialenosti |
Cestuje dobre na veľké vzdialenosti |
Značná strata na veľké vzdialenosti |
Účinnosť |
Väčšia účinnosť |
Menej účinnosti |
Bezpečnosť |
Vyššie napätie - nie je také bezpečné |
Nižšie napätie - bezpečnejšie |
Generácia |
Rotujúce magnety |
Stabilný magnetizmus |
Dostupnosť |
Elektráreň (elektrické zásuvky) |
Batérie |
Typy |
Sínusová vlna, štvorcová vlna atď. |
Kontinuálne alebo pulzujúce |