Jos olet viettänyt jonkin aikaa etsiessäsi sähköjärjestelmien toimintaa jokapäiväisessä elämässäsi, olet luultavasti kuullut, että sähköä on kahta muotoa – vaihtovirtaa (AC) ja tasavirtaa (DC). Ne ovat molemmat tärkeitä mille tahansa elektroniikalle. Ihmiset ovat kuitenkin yleensä hämmentyneitä tehtävistään. Siksi tässä artikkelissa tarkastelemme, mitä AC ja DC ovat, jotta voit oppia erot niiden välillä.
Mikä on AC?
Vaihtovirta tarkoittaa, että sähkövaraus muuttaa suuntaaan ajoittain. Se tunnetaan myös aaltomuodona sen sähköjaksoissa olevan kaarevan viivan vuoksi. Kun ihmiskunta huomasi, miten sähkö toimii, oli tarvetta löytää tehokkaampia tapoja hallita suurempia energialähteitä. Vasta vuonna 1832 kemisti Michael Faraday kirjoitti, mitä se olisi AC nykyään.
Hän ei tiennyt sitä silloin, mutta hän oli mullistanut rakennusten, toimistojen ja jopa kasvuvalojen sähkön toimivuuden.
Vaihtovirran käyttökonseptissa on sähkövirta, joka on tarpeeksi monipuolinen kääntämään sen virtauksen suunnan.
Ensinnäkin magneettikenttä pyörittää lankasilmukkaa, joka tuottaa sähkövirran johtoa pitkin. Sitten lanka voi pyöriä tarpeeksi, jotta sillä on erilaiset magneettiset polariteetit, jolloin jännite ja virta muuttuvat johdossa ja sen suunnassa.
Toinen mielenkiintoinen tosiasia on, että AC:lla on erilaisia muotoja, koska se on aina vuorottelevaa, sinun on vain käytettävä oskilloskooppia ajan mittaan huomataksesi, että sillä on useita aaltomuotoja, kuten mainitsimme aiemmin. Ne voivat vaihdella neliöstä, kolmiosta ja sinistä, jotka ovat AC:n yleisin muoto.
AC:n sovellukset
AC on uskomattoman suosittu kuljetusalalla, koska sillä on vähemmän energiahäviöitä kuin tasavirralla. AC on erittäin helppo kuljettaa, joten se on loistava tapa käyttää sähkömoottoreita tai suurempia laitteita, kuten leivänpaahtimia, jääkaappeja tai astianpesukoneita.
Merkittävin sähkön lähde vaihtovirran tuottamiseen ovat sähkömekaaniset generaattorit, joiden jännitteet muuttuvat napaisuudeltaan. Tämä on tärkein syy siihen, miksi AC kääntyy positiivisen ja negatiivisen välillä ajan myötä. Vaihtovirtageneraattorit ovat toinen vaihtoehto tuottaa vaihtovirtaa samoilla tuloksilla.
Mikä on DC?
Tasavirta liikkuu vain yhteen suuntaan. Se tarvitsee vain puolijohteita tai johtimia ja eristeitä virtaamaan piirissä, eikä sen suunta koskaan muutu ajoittain. Sen tasaisen jännitteen ansiosta se on loistava vaihtoehto sähkön syöttämiseen laitteisiin ja akkujen lataamiseen. Se on helppo tunnistaa, koska useimmissa niistä on plus- ja miinusmerkit jaettuna suoralla viivalla.
Kun seuraavan kerran käytät puhelimen akkua, taskulamppua tai jopa sähköajoneuvoja, tiedät, että DC saa ne toimimaan. Kaikki, mikä käyttää verkkolaitetta, vaikka se toimiikin seinään kytketyllä akulla tai millä tahansa virtajohdolla, tarvitsee DC:n lopussa.
DC-sovellukset
Tasavirta toimii paremmin pienjännitesovelluksissa, minkä vuoksi termoparit, kennot ja akut ovat nykyään ensisijainen tasavirtalähde. Lentokonesovellukset ja jotkin innovatiiviset autojärjestelmät käyttävät tasavirtaa ensisijaisena voimanlähteenä.
Se ei kuitenkaan ole ainoa luova sovellus, johon ihmiset käyttävät tasavirtaa. Kannettavilla aurinkosähköjärjestelmillä on ollut merkittävä vaikutus sähköteollisuuteen, koska kaikki aurinkopaneelit tuottavat tasavirtaa. Joka tapauksessa sinun tarvitsee vain käyttää aurinkoinvertteriä DC:n muuntamiseksi AC:ksi muutamassa sekunnissa.
Nyt kun tiedät yleiset käsitteet, voimme alkaa antaa yksityiskohtia kunkin virran eroista.
Ero AC:n ja DC:n välillä
Kuten mainitsimme, AC on tehovirran tyyppi, joka muuttaa suuntaa säännöllisesti piirissä, kun taas DC pystyy virtaamaan vain yhteen suuntaan.
Jos olet edelleen hämmentynyt, palaamme hetkeksi sähkön perusteisiin. Kuten ehkä jo tiedät, sähköä on olemassa, kun elektronit liikkuvat atomista atomiin ulkopuolisen voiman vaikutuksesta. Tätä liikettä kutsutaan sähkövirraksi. Muistat varmaan tämän yksinkertaisista piireistä, joita meidän kaikkien piti tehdä koulussa, mukaan lukien akku ja polttimo. Kaikki tämä prosessi, jossa elektronit virtaavat negatiivisesta navasta virtalähteeseen ja palaavat sitten takaisin positiiviseen napaan, tunnemme nyt sähkövirran suunnana.
Onneksi nämä piirit ovat kehittyneet tarpeeksi, jotta ne voivat valita elektronien virtaussuunnan, onko se menossa eteenpäin ja taaksepäin kuten AC vai yhdessä tasaisessa suunnassa (DC).
Mainitsemme nyt joitakin avainkohtia AC:n ja DC:n välillä.
- Vaihtovirta voi tarjota enemmän energiaa pitemmille matkoille, kun taas tasajännite ei voi kulkea kauas, koska se menettää energiaa nopeasti.
- DC käyttää tasaista magnetismia saadakseen elektronit virtaamaan johtoa pitkin. AC sen sijaan käyttää pyörivää magneettia.
- AC:n taajuus on 50 tai 60 Hz, kun taas tasavirralla on nolla.
Kumpi on turvallisempi?
Kun opit käyttämistäsi tuotteista, voit tietää, miten ne toimivat, ja opettaa sinulle turvatoimenpiteet, jotka sinun tulee noudattaa. Se auttaisi, jos et pidä sähköä itsestäänselvyytenä, katsotaanpa joitain DC- ja AC-turvallisuusnäkökohtia.
- Vaikka molemmat virrat voivat olla vaarallisia, jos et osaa käsitellä niitä, AC on usein vaarallisempi kuin tasavirta.
- Ihmiskeho voi vastustaa DC-altistuksen aiheuttamaa sähköiskua ilman negatiivisia vaikutuksia. Tämä johtuu siitä, että ihmisillä on parempi impedanssi tasavirtaan kuin vaihtovirta.
- Tasavirtapiirin osan irrottaminen saattaa olla helpompaa kuin vaihtovirtapiireissä. Tämä tarkoittaa, että on turvallisempaa työskennellä tasavirran kanssa, koska ne luonnollisesti vähentävät vaikutusta, kun joku altistuu sähkölle.
Sähköjärjestelmien turvallisuuden pitäminen on ennaltaehkäisyä. Perusturvallisuusvihjeiden noudattaminen on ratkaisevan tärkeää onnettomuuksien välttämiseksi. Veden pitämisestä poissa sähkölaitteista voidaan välttää vahingoittuneiden virtajohtojen tai tuotteiden käyttöä. Tilalämmittimen käyttö ja palovaroittimien asentaminen työalueellesi on toinen tärkeä vinkki, jonka voimme antaa sinulle. Älä koskaan epäile sähkötarkastuksen ajoittamista, jos huomaat katkaisijaan, pistorasiaan tai johdotukseen liittyviä ongelmia sekä sähköpaneelin vaurioita.
Miksi ihmiset pitävät vaihtovirrasta DC:n sijaan?
Nyt kun tiedät melkein kaiken vaihto- ja tasavirrasta, saatat haluta tietää, miksi vaihtovirta kiinnittää joskus enemmän huomiota tasavirtaan. Suurin syy tähän on niiden kantaman energian määrä. AC-jännite menettää paljon vähemmän energiaa lähetyksen aikana kuin tasajännite. Lisäksi vaihtovirtaa voidaan lisätä tai vähentää riippuen siitä, mitä tarvitset.
Yritykset voivat halutessaan muuntaa AC:ksi DC:ksi. Toinen tärkeä keskeinen seikka on, että AC on halvempaa tuottaa kuin DC, se on myös helpompi tuottaa.
Lopuksi
AC:lla ja DC:llä on eri suunnat, kun elektronit virtaavat piireissään. Tasavirralla tai tasavirralla on yksi suunta, kun taas vaihtovirta voi mennä eteen- ja taaksepäin. Molemmat ovat olleet käteviä jokapäiväisessä elämässämme pienistä sähkölaitteista suurempiin yrityksiin, AC ja DC ovat välttämättömiä kaikissa rakennusprojekteissa, joissa halutaan käyttää luotettavaa virtalähdettä.
uPowerTek keskittyy korkealaatuisten AC–DC LED-ajureiden valmistukseen. Jaamme myös vastaavia viestejä säännöllisesti, voit aina tilata uutiskirjeemme, jotta et jää paitsi.
