AC กับ DC (กระแสสลับกับกระแสตรง): ความเหมือนและความแตกต่าง (พร้อมแผนภูมิ)

ชื่อย่อ AC/DC อาจทำให้นึกถึงวงร็อคที่มีชื่อเสียง แต่ในดินแดนแห่งฟิสิกส์ คำย่อเหล่านี้หมายถึงกระแสสลับและกระแสตรงตามลำดับ

กระแสสลับหรือ AC เป็นกระแสที่แกว่งและเปลี่ยนทิศทางที่ความถี่ที่แน่นอน ความถี่คือจำนวนการแกว่งต่อวินาที และวัดเป็นหน่วยเฮิรตซ์ (Hz) โดยที่ 1 Hz = 1 วินาที^-1.

คุณสามารถจินตนาการว่าอิเล็กตรอนอิสระในเส้นลวดเคลื่อนที่ไปมา โดยสั่นรอบจุดคงที่จุดเดียว นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับกระแสไฟ AC คุณอาจสงสัยว่าการแกว่งนี้จะสร้างผลกระทบที่เห็นได้ชัดเจนในวัตถุที่ใช้เป็นพลังงานหรือไม่ เพราะถ้ากระแสแกว่ง มันก็เป็นศูนย์เป็นระยะๆ ชั่วขณะหนึ่งก่อนจะเปลี่ยนแปลง ทิศทาง. แต่ความถี่การสั่นมักจะสูงพอที่จะมองไม่เห็นผลกระทบเหล่านี้

กระแสไฟฟ้ากระแสสลับถูกสร้างขึ้นโดยโรงไฟฟ้าและเป็นสิ่งที่คุณกำลังเชื่อมต่อเครื่องใช้ของคุณเมื่อคุณเสียบเข้ากับเต้ารับในบ้านของคุณ

กระแสตรงหรือ DC คือกระแสที่ไหลอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียวในอัตราคงที่ ในวงจรปิด อิเล็กตรอนทั้งหมดจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวรอบวง

นี่คือประเภทของกระแสที่โดยทั่วไปจะไหลในวงจรใดๆ ที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ นั่นเป็นเพราะว่าแบตเตอรี่ได้รับการออกแบบในลักษณะที่ยอมให้อิเล็กตรอนไหลในทิศทางเดียวจากขั้วบวกของพวกมัน (ขั้วลบ ขั้ว) กับขั้วลบ (ขั้วบวก) ผ่านลวดนำไฟฟ้า (ตรงข้ามกับการไหลผ่านตัวแบตเตอรี่เอง) ทิศทาง).

ในสหรัฐอเมริกาในช่วงปลายทศวรรษที่ 1880 โธมัส เอดิสันและจอร์จ เวสติงเฮาส์ได้ต่อสู้กันซึ่งดีกว่า: AC หรือ DC เอดิสันได้พัฒนากระแสตรงและเป็นมาตรฐานที่ใช้ในช่วงแรก ๆ ที่มีวงจรไฟฟ้าแรงต่ำเปิดไฟในบ้าน

ไฟฟ้ากระแสสลับแรงสูงในขณะเดียวกันก็จ่ายไฟให้กับโคมไฟถนน เมื่อบริษัทของ George Westinghouse ได้พัฒนาวิธีลดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงโดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับใช้ในครัวเรือน การแข่งขันที่รุนแรงจึงเกิดขึ้น

ในที่สุด AC ก็ชนะเนื่องจากความสามารถในการส่งสัญญาณในระยะทางไกลโดยไม่สูญเสีย AC มากกว่า ประสิทธิภาพและความจริงที่ว่าการลดแรงดันไฟฟ้าเมื่อทำงานกับ AC ทำได้ง่ายกว่ามาก กับ ดี.ซี.

AC สามารถแปลงเป็น DC โดยใช้วงจรเรียงกระแส และ DC สามารถแปลงเป็น AC โดยใช้อินเวอร์เตอร์ โดยทั่วไปแล้ววงจรเรียงกระแสเป็นวงจรที่ง่ายกว่าในขณะที่อินเวอร์เตอร์มีแนวโน้มที่จะสร้างความซับซ้อนมากกว่า นี่เป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่แหล่งไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับบ้านของคุณคือ AC ไม่ใช่ DC

ทั้งกระแสไฟ AC และ DC เกิดจากการเหนี่ยวนำประจุให้เคลื่อนที่ผ่านสายไฟเพื่อส่งพลังงานไฟฟ้าและนำไปใช้จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ต่างๆ

ในทั้งสองกรณี แหล่งจ่ายแรงดันจะเริ่มกระแสไหลในวงจร นอกจากนี้ยังสามารถแปลงจากกระแสประเภทหนึ่งเป็นอีกประเภทหนึ่งได้ แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วการเปลี่ยนจาก AC เป็น DC จะถือว่าง่ายกว่า

กระแสไฟ AC และ DC ถูกสร้างขึ้นต่างกัน DC ถูกสร้างขึ้นจากแบตเตอรี่และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ในขณะที่ AC ถูกสร้างขึ้นจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับและโรงไฟฟ้า ซึ่งแปลงพลังงานกลเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ พลังงานได้ง่ายกว่าที่จะจ่ายไฟ DC เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้มักอาศัยการเคลื่อนที่แบบวงกลมหรือแบบสั่นที่เหนี่ยวนำกระแสสลับโดยตรง

กระแสไฟ AC และ DC มีการใช้งานที่แตกต่างกันเช่นกัน ทุกอย่างที่เชื่อมต่อ "กับกริด" ทำงานบนไฟฟ้ากระแสสลับ ในขณะที่อุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ เช่น โทรศัพท์หรือเครื่องมือไฟฟ้าของคุณทำงานบน DC