Elektrina je rozdelená na dva typy prúdu: striedavé a priame. Striedavý prúd alternuje polaritu niekoľkokrát za sekundu, zatiaľ čo jednosmerný prúd zostáva konštantný a nemenný.
Elektrina prichádzajúca z vašej steny je striedavý prúd, zatiaľ čo elektrina z batérie je jednosmerný prúd. Nie je to však iba zariadenie s batériovým napájaním, ktoré využíva jednosmerný prúd: takmer všetky elektronické zariadenia konvertujú AC zo steny na DC pomocou zariadenia nazývaného usmerňovač.
Konštanta jednosmerného prúdu je nevyhnutná pre prevádzku zariadení, ako sú počítače, ktoré vyžadujú ustálený stav na porovnanie digitálnych a núl, ktoré spôsobujú spustenie systému.
Čo je elektrina?
Elektrina je tok elektrónov cez vodivý materiál, ako je kovový drôt. Elektróny narazia do dlhého reťazca, čo spôsobuje celkový pohyb elektrónov po drôte. Tento pohyb elektrónov cez vodič vytvára elektrinu, rovnako ako magnetické pole. Táto elektrická energia napája všetko vo vašom živote pomocou zástrčky alebo prepínača "on".
Elektrina má tri hlavné zložky, ktoré nám hovoria, ako silný je prúd. Tieto tri atribúty sú napätie, prúd a odolnosť. Napätie nám hovorí, ako silný je elektrický prúd, prúd nám hovorí, ako rýchlo prúdi elektrina a odpor nám hovorí, ako ťažké pre elektróny prúdiť pozdĺž nášho vodiča. Táto všeobecná definícia nie je dostatočne presná pre učebnicu, je však dostatočná na účely tohto článku.
Rozdiel medzi AC a DC
Striedavý prúd (AC) a jednosmerný prúd (DC) majú napätie, prúd a odpor. To je to, ako prúd toku, ktorý robí rozdiel.
Striedavý prúd rýchlo prúdi dopredu a dozadu a obráti polaritu 50 až 60 krát za sekundu. Toto sa okamžite stane s intuitívnym chápaním: Ak sa elektróny dostanú a potom prídu hneď von, ako môžu niečo napájať?
Nie je to však akumulácia elektrónov, ktoré vytvárajú energiu. Elektróny nemajú žiadny cieľ, na ktorý musia dosiahnuť pred vytvorením elektrickej energie. Je to pohyb samotných elektrónov, ktoré vytvárajú elektrickú energiu. Rovnako ako voda pretekajúca potrubím vytvára silu bez ohľadu na smer, elektróny prúdiace cez drôt vytvárajú elektrickú energiu.
DC, na druhej strane, sa vôbec nestrieda. V ideálnych podmienkach je to trvalý prúd bez zmeny napätia v čase. Zatiaľ čo DC prevedený z AC s usmerňovačom je často aproximáciou tejto stabilnej línie, rozhodne sa neotáča ako AC. Ak vizualizujeme DC ako prietok vody, vytvára konštantnú rýchlosť pohybu iba v jednom smere.
Vďaka svojim rozdielnym charakterom majú AC a DC rôzne využitie. Väčšina svetových elektromotorov pracuje na striedavom prúde. V týchto motoroch sa rýchle obrátenie napätia prúdu používa na rýchle prepínanie polarity magnetu dopredu a dozadu. Toto rýchle zvrátenie polarity spôsobuje, že drôt vnútri magnetov sa otáča, čím vytvára zvlákňovaciu silu, ktorá poháňa motor. AC sa používa aj na prenos energie. Napätie striedavého prúdu sa pomerne ľahko mení, čo je lepšou voľbou pre prenos na dlhú vzdialenosť ako jednosmerný prúd. Striedavé napätie sa môže prenášať prostredníctvom obvodov na obrovské napätie, čo vedie k veľmi malým stratám na ceste k zákazníkovi. Po príchode je napätie dramaticky znížené z niečoho ako 765 000 voltov na zvládnuteľnejšie 110-220 voltov a poslané do vášho domu. Priamy prúd nemôže dosiahnuť také dramatické transformácie napätia bez oveľa väčších strát. Priamy prúd sa zvyčajne používa na napájanie menších a jemnejších zariadení. Všetka spotrebná elektronika, z vášho tabletu do počítača, beží na jednosmerný prúd, rovnako ako všetko, čo je napájané z batérie. Nielen, že tieto zariadenia majú z DC výhody: jednoducho nemôžu fungovať na AC. Zariadenia, ktoré pracujú na 1s a 0s (ako počítače), potrebujú silnú hladinu napätia na rozlíšenie medzi vysokým signálom, ktorý predstavuje jeden a nízkym signálom, ktorý predstavuje nulu. S nepretržitým preklopným prúdom AC, elektronické zariadenia nemajú ustálený stav na porovnanie. Bez stabilného prúdu by tieto zariadenia nemohli fungovať. Vzhľadom k tomu, AC sa neustále mení, jednoducho nemôže poskytnúť stabilnú porovnávaciu úroveň pre elektroniku. Napájanie z jednosmerného a jednosmerného prúdu sa široko používa v rôznych typoch zariadení, od chladničiek po počítače. Niektoré zariadenia môžu dokonca používať obidva zariadenia, pomocou AC na napájanie motora a DC na napájanie dotykovej obrazovky. Jeden nie je lepší ako druhý, ale jednoducho iný.
Na čo sa používa AC a DC?
