AC vs. Napájanie jednosmerným prúdom: Prečo sa líšia?

V 80. rokoch 19. storočia sa odohrávala historická bitka medzi Edisonovým jednosmerným prúdom (DC) a Teslovým striedavým prúdom (AC). Toto AC vs. DC udalosť rozhodla, ktorý typ prúdu bude použitý na napájanie sveta. Nakoniec Tesla AC zvíťazila napriek Edisonovým krutým trikom na diskreditáciu AC.

Predtým, ako sa udalosť konala, bol DC jediný súčasný ľudia, ktorí mohli v tom čase generovať. Bol jednoduchý, dostatočne schopný a bol priemyselným štandardom. Tak prečo ho nahradiť AC? Prečo je potrebné vyvinúť nový prúd? A ako sa jedno líši od druhého?

Poďme zistiť!

Čo je jednosmerný prúd?

Jednosmerný alebo jednosmerný prúd je typ prúdu, pri ktorom elektrický náboj prúdi iba jedným smerom.

Jednosmerný prúd je primárne napájaný z DC generátory, ako sú solárne panely a motory s permanentnými magnetmi. Môžete ho uložiť aj do batérie ako populárne 18650, AA a AAA. Rovnako ako konverziu zo striedavého prúdu pomocou usmerňovačov, ako je napríklad mostový usmerňovač nainštalovaný na nabíjačke telefónu.

Batérie môžu uchovávať iba prúdy, ktoré tečú jedným smerom. To znamená, že všetky bežné batérie môžu uchovávať iba jednosmerný prúd a nie striedavý prúd.

S ohľadom na to môžete ľahko rozlíšiť, ktoré zariadenia používajú DC, či už telefón, laptop, bezdrôtové slúchadlá alebo fotoaparát. Pokiaľ používa batériu, napája ho jednosmerným prúdom.

Čo je to striedavý prúd?

Striedavý prúd je typ prúdu, pri ktorom elektrický náboj prúdi tam a späť. To znamená, že polovicu času je prúd kladný a polovicu času záporný, preto sa nazýva striedavý prúd.

Striedavé prúdy sú generované mechanickými generátormi, ako sú parné turbíny, veterné mlyny a spaľovacie motory. Môžete tiež získavať striedavý prúd z jednosmerného prúdu prostredníctvom usmerňovacích komponentov, ako je invertor na vašich prenosných záložných batériách alebo batériových generátoroch. Kvôli neustále sa meniacej polarite striedavého prúdu žiadna batéria ešte nedokáže úspešne uložiť striedavý prúd.

Striedavý prúd je preferovaný prúd na prenos energie z elektrární do vášho domu. Keďže sa z rozvodov do vášho domova nevykonáva žiadna náprava, všetky elektrické zásuvky a zásuvky vo vašom dome sú napájané striedavým prúdom. To znamená, že všetky spotrebiče zapojené do elektrickej zásuvky (práčka, mixér, chladnička) používajú striedavý prúd.

Teraz, keď môžete odlíšiť striedavý prúd od jednosmerného prúdu, odpovedzme na veľkú otázku – prečo sa líšia? Ak bol DC jednoduchý, dostatočne schopný a bol priemyselným štandardom pred AC, prečo je potrebný nový súčasný typ?

Prečo sa AC a DC líšia?

AC a DC sú dva rôzne typy prúdu. Jednosmerný prúd prúdi jedným smerom, zatiaľ čo striedavý prúd prúdi tam a späť.

Konštantný jednosmerný tok jednosmerného prúdu poskytuje stabilnú elektrinu priaznivú pre napájanie elektroniky a ukladanie energie do batérií. Nevýhodou jednosmerného prúdu je jeho neefektívny prenos energie na veľké vzdialenosti.

Jednosmerný prúd bol generovaný vysokými prúdmi (ampérmi) pri nízkych napätiach (voltoch). Prenos vysokých prúdov na pomalom mieste (kvôli nízkemu tlaku alebo napätiu) umožňuje hromadenie tepla v prenosových vodičoch, čím sa plytvá množstvom energie. To by tiež znamenalo, že prenosové káble museli byť hrubšie, aby odvádzali teplo. Z tohto dôvodu potrebovali poskytovatelia elektriny lepší spôsob prenosu energie.

Riešením bolo preniesť menšie množstvá prúdu pri vysokých napätiach, aby sa negovalo hromadenie tepla a zároveň sa prenieslo viac energie. To je miesto, kde sa AC stáva nevyhnutným. Striedavý tok elektrónov tam a späť v AC umožňuje magnetom produkovať silný elektromagnetizmus v alternátore, aby fungoval. S alternátorom by elektrárne mohli ľahko premeniť vysoké prúdy pri nízkych napätiach na nízke prúdy pri vysokých napätiach.

V zásade sú AC a DC odlišné, pretože priemysel potreboval prúd, ktorý umožňuje jednoduchú konverziu na prenos energie na veľké vzdialenosti.

Oba prúdy sú dôležité

AC a DC sú prúdy, ktoré tvoria moderný svet. Striedavý prúd sa používa na prenosy energie na veľké vzdialenosti a na napájanie tovární, ktoré potrebujú energiu. DC sa používa na napájanie elektroniky, ako sú telefóny, fotoaparáty a počítače.

Hoci AC vyhral vojnu prúdov, nemusí to nevyhnutne znamenať, že je lepšie ako DC. AC sa lepšie používa na prenos energie na veľké vzdialenosti a aplikácie s vysokým výkonom v domácnostiach, továrňach a iných zariadeniach. Na rozdiel od toho sa jednosmerný prúd lepšie používa na ukladanie energie v batériách a aplikáciách s nízkou spotrebou v elektronike.

Mali by sme prestať porovnávať AC a DC. Oba prúdy majú svoje pre a proti. A žiadna z nich nie je lepšia ako tá druhá. Pretože na konci dňa neexistuje lepší prúd, iba lepšia aplikácia pre konkrétny prúd.

Aký je rozdiel medzi AC a DC a ako ich môžete previesť?

Prečítajte si ďalej