AC vs DC (izmenični vs enosmerni tok): podobnosti in razlike (s grafikonom)

Začetnici AC / DC bi lahko spomnili na določen znani rock band, toda v deželi fizike se te okrajšave nanašajo na izmenični in enosmerni tok.

Izmenični tok ali AC je tok, ki niha in spreminja smer pri določeni frekvenci. Frekvenca je število nihanj na sekundo in se meri v enotah herca (Hz), kjer je 1 Hz = 1s^-1.

Lahko si predstavljate, kako se prosti elektroni v žici, ki se gibljejo naprej in nazaj, nihajo okoli ene same fiksne točke. To se zgodi z izmeničnim tokom. Morda se sprašujete, ali bi to nihanje povzročilo opazne učinke na predmete, ki jih uporablja za napajanje ker če tok niha, potem je za kratek trenutek občasno nič, preden se spremeni smer. Toda frekvenca nihanja je običajno dovolj visoka, da so ti učinki neopazni.

Električne elektrarne proizvajajo izmenični tok, s katerim priključite svoje naprave, ko jih priključite na vtičnice v vaši hiši.

Enosmerni tok ali enosmerni tok je tok, ki neprekinjeno teče v eno smer s konstantno hitrostjo. V zaprti zanki se vsi elektroni gibljejo v eno smer okoli zanke.

To je vrsta toka, ki običajno teče v katerem koli vezju, priključenem na baterijo. To je zato, ker so baterije zasnovane tako, da omogočajo samo pretok elektronov v eni smeri od njihove anode (negativno na svojo katodo (pozitivni terminal) prek prevodne žice (v nasprotju s pretokom skozi samo baterijo, v nasprotnem smer).

V ZDA v poznih osemdesetih letih sta se Thomas Edison in George Westinghouse spopadla, kaj je bilo boljše: AC ali DC. Edison je razvil enosmerni tok in je bil v zgodnjih dneh standard, ki je uporabljal nizkonapetostna vezja za napajanje luči v hišah.

Visokonapetostna izmenična napetost je medtem napajala ulične svetilke. Ko je podjetje Georgea Westinghousea razvilo način za znižanje visokih izmeničnih napetosti z uporabo transformatorjev za gospodinjsko uporabo, je prišlo do močne konkurence.

Končno je AC zmagal zaradi zmožnosti prenosa na dolge razdalje brez izgub, AC pa večji učinkovitost in dejstvo, da je pri delu z izmeničnim tokom veliko lažje znižati napetosti, kot je z enosmernim tokom.

AC je mogoče pretvoriti v enosmerni tok z usmernikom, enosmerni tok pa z pretvornikom. Na splošno je usmernik preprostejše vezje, medtem ko je pretvornik običajno bolj zapleten. Tudi zato je vir električne energije, na katerega je povezan vaš dom, izmenični in ne enosmerni tok.

Tako izmenični kot enosmerni tok sta posledica spodbujanja polnjenja, da se premika po žicah, da bi prenašala električno energijo in jo uporabljala za napajanje različnih naprav.

V obeh primerih napetostni vir sproži tok tokov v tokokrogih. Možno je tudi pretvoriti iz ene vrste toka v drugo, čeprav je prehod iz AC v DC na splošno lažji.

AC in DC tokovi se generirajo različno. DC se proizvaja iz baterij in enosmernih generatorjev, medtem ko se izmenični tok generira iz izmeničnih generatorjev in elektrarn, ki pretvarjajo mehansko energijo v izmenični tok. napajajo bolj enostavno kot enosmerno, ker se ti generatorji običajno zanašajo na krožno ali nihajno gibanje, ki neposredno inducira izmenični tok.

Tudi izmenični in enosmerni tokovi se različno uporabljajo. Vse, kar je priključeno na "omrežje", deluje na izmenični tok, medtem ko naprave na baterije, kot je telefon ali električno orodje, delujejo na enosmerni tok.