Elektrisk ström finns i två varianter: växelström och likström, förkortad AC och DC. Båda typerna har sina egna specifika användningsområden när det gäller kraftgenerering och användning, även om AC är den vanligaste typen av elektrisk ström i hemmet. Skillnaden är att likström endast flyter i en riktning, medan växelström snabbt byter riktning.
Elektricitet är ett flöde av elektroner
Elektricitet är ett resultat av elektroners rörelse. I alla ämnen rör sig de negativt laddade elektronerna i atomer slumpmässigt. När elektronerna börjar flyta i en viss riktning inuti ett ämne eller från ett föremål till ett annat blir resultatet elektricitet. Elektroners rörelse kan utnyttjas för energi. Elektronrörelser uppstår när två objekt gnuggas ihop och elektroner överförs från en till en annan, vilket är statisk elektricitet. När elektroner strömmar i en ström, såsom genom en ledare som koppartråd, kallas elen elektrisk ström.
Hur flödar strömmen faktiskt?
Elektrisk ström är strömmen av elektroner, men elektroner hoppar inte direkt från startpunkten för strömmen till destinationen. Istället rör sig varje elektron ett kort avstånd till nästa atom och överför sin energi till en elektron i den nya atomen, som hoppar till en annan atom, och så vidare. De enskilda elektronerna rör sig inte snabbt, men själva strömmen rör sig med ljusets hastighet. Strömflödet värmer upp ledaren. Denna mekaniker producerar ljus i glödlampor och värme i elektriska spishällar.
Likström och växelström
Likström är elektrisk ström som bara flyter i en riktning. En vanlig plats att hitta likström är i batterier. Ett batteri laddas först med likström som sedan omvandlas till kemisk energi. När batteriet används förvandlar det den kemiska energin tillbaka till elektricitet i form av likström. Batterier behöver likström för att ladda upp och producerar bara likström.
Du behöver en induktiv generator för att producera växelström. Den engelska fysikern Michael Faraday upptäckte elektromagnetisk induktion, och Nikola Tesla, i tillsammans med Westinghouse Company, utvecklade de stora induktionsgeneratorer som driver civilisationen idag. Eftersom en induktionsgenerator har en roterande rotor ändras den elektricitet den producerar riktning en gång och tillbaka igen för varje rotorcykel. I USA har perioden för denna cykel standardiserats till 60 Hertz.
Växelström vinner dagen
När el produceras i stor skala, till exempel i ett kraftverk, har den en farligt hög spänning som måste trappas ner i användaränden. Det är lättare att göra detta med växelström än likström. Det är dock inte den främsta anledningen till att AC är det aktuella valet för inhemsk konsumtion. I slutet av 1800-talet, en kamp mellan industriproducenterna Westinghouse och General Electric, som främjade DC-elektricitet slutade i Westinghous favör när den framgångsrikt drev Chicago World Fair i 1893 med AC nuvarande. Sedan dess driver växelström hem och allt annat som drar strömmen i kraftledningar.