Sähkön ja voiman elävässä maailmassa kaksi terminologiaa nimittäin; AC- ja DC-tasavirtaa käytetään paljon referensseihin ja muihin tarkoituksiin. Sähkövirta kulkee kahdessa muodossa: vaihtovirta (AC) ja tasavirta (DC). Vaihtojännitteessä virta vaihtelee etu- ja vastavirtauksen välillä. Tasavirran tapauksessa se kulkee yhteen suuntaan määräämättömän ajan.
Tässä artikkelissa käsitellään kuitenkin joitain selvempiä eroja näiden kahden sähkövirran tyypin välillä, ja syytä, miksi toinen on parempi kuin toinen.
AC vs DC sähkö
Ero AC- ja DC-virran välillä on, että AC tarkoittaa vaihtovirtaa, kun taas DC tarkoittaa tasavirtaa. Kahden sähkövirran tyypin välillä on monia eroja ja eroavuuksia. Ensisijainen ero AC:n ja DC:n välillä on suunta, johon elektronit liikkuvat. DC:ssä elektronit virtaavat jatkuvasti lineaarista reittiä, kun taas AC:ssa elektronit vuorottelevat eteenpäin ja taaksepäin.
AC-sähkövirtaus on virtaa, joka vaihtelee amplitudia ja napaisuutta säännöllisin väliajoin. Sitä voidaan vaihtoehtoisesti luonnehtia sähkövirraksi, joka usein muuttaa tai kääntää napaisuuttaan vastakkaiseen suuntaan kuin tasavirta (DC). Siniaalto on aaltomuoto, joka edustaa vaihtuvaa sähköä. Toisin sanoen se tunnetaan kaarevana pinnana. Nämä kaarevat viivat mitataan sekunneissa ja osoittavat sähköjaksoja.
Tasavirta (DC) on sähköstaattista virtausta, joka tapahtuu vain yhteen suuntaan. Sähkökemiallinen lähestymistapa kennossa on loistava esimerkki tasavirtatehosta. Tasavirta kulkee kaapelin kautta, mutta se voi kulkea myös puolijohteiden, vastusten tai jopa tyhjiön läpi, kuten voimakkaiden elektronivirtojen kohdalla. Tasasähköä käytetään pääasiassa sähkölaitteiden käyttöön ja akkujen lataamiseen.
AC- ja DC-sähkön vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | AC | DC |
| Täysi muoto | Vaihtovirta | Tasavirta |
| Määritelmä | AC-sähkövirtaus on virta, joka vaihtelee amplitudia ja napaisuutta säännöllisin aikavälein. | Tasavirta (DC) on sähköstaattista virtausta, joka tapahtuu vain yhteen suuntaan. |
| Energian loppuminen | Energian loppuminen on hyvin vähäistä. | Energian loppuminen on korkea. |
| Tyypit | Sini- ja kolmiomuodot ovat tavallisia vaihtovirtasähkön tyyppejä. | Se on yksittäinen laji. Muita tasavirtamuotoja ei ole. |
| Taajuus | Vaihtovirran taajuus on 50-60 Hz | Tasavirran tai tasavirran taajuus on nolla. |
Mikä on AC?
Vaihtovirralla (AC) on huomattava etu tasavirtaan (DC; tehollisten sähkövirtojen saatavuus toisessa päässä) verrattuna, koska se voi kulkea voimalinjojen läpi pienellä tehohäviöllä impedanssin vuoksi. Siirretty teho vastaa keskiarvoa kaksinkertaistettuna jännitteellä, mutta hukkaan heitetty teho vastaa virtausneliöllä korotettua arvoa.
Koska hiukkaset eli elektronit kulkevat sekä suotuisassa (ylöspäin) tai negatiivisessa (alaspäin) suunnassa, virta voi virrata vaihtovirrassa (AC) vuorotellen positiivisesti ja negatiivisesti. Tätä luonnehditaan sinimuotoiseksi AC-signaaliksi, ja se syntyy, kun voimalaitosten teholähteet tuottavat vaihtovirtaa (AC).
Likimääräinen määrä määritellään usein samanaikaisten vastakkaisten nykyisten lukujen painotuksena koko syklin ajan. Epäsymmetrisen aaltomuodon, kuten harmonisen jännitteen ja virran kuvion, puolijakso on yhtä suuri kuin puolijakso miinus puolijakso. Tämä osoittaa, että keskiarvo täyden syklin suorittamisen jälkeen on nolla.
On tärkeää muistaa, että akut eivät heti varastoi sähköä. Ne säästävät sähköenergiaa varastoimalla sen sähköntuotantoprosessissa. Vaihtovirtalähteen kaksi napaa on kytketty positiivisesti varautuneeseen anodiin ja vaihtovirtalähteen kynnysjännite on kytketty negatiivisesti varautuneeseen elektrodiin.
Mikä on DC?
Tasavirtaa voidaan tuottaa useilla eri tavoilla, mukaan lukien kennot, aurinkopaneelit, akkuvarasto ja jotkut räätälöidyt vaihtovirtageneraattorit. Vaihtovirtasähkö voidaan myös "muuntaa" tasavirraksi käyttämällä tasasuuntaajaa, joka muuntaa vaihtovirran tasavirraksi.
Koska tasavirta on nyt tasaisempaa pienemmällä jännitteellä, useimmat laitteet luottavat siihen käyttämällä tasavirtavoimaloita, kuten kondensaattoreita. Sähkölaitteet voivat myös muuntaa vaihtovirta (AC) pistorasioiden kautta tasavirraksi (DC) käyttämällä tasasuuntaajaa, joka usein liitetään laitteen sähkönsyöttöön.
Tasavirralla, toisin kuin vaihtovirralla, ei ole tasaista virtausta. Virta syötetään tietyllä virtauskuviolla ja vertailuelektrodilla. Tasavirtaa käytetään ensisijaisesti sähkölaitteiden virtalähteenä ja akun lataamiseen. Muutamia mainitakseni matkapuhelinten akut, taskulamput, televisiot ja sähköautot. DC koostuu plus- ja miinusmerkistä sekä katkoviivasta tai katkeamattomasta viivasta.
Vaikka tasavirtaa ei ole käytetty kulutuspaikoilla, sitä käytetään edelleen energian kuljettamiseen pitkillä etäisyyksillä (sähköpistorasiat useimmissa paikoissa). Kun se lähestyy käyttöpistettä kääntämisen jälkeen, se muutetaan takaisin AC:ksi.
Tärkeimmät erot AC:n ja DC:n välillä
Johtopäätös
Yhteenvetona voidaan todeta, että näennäinen helppous ja tehokkuus, jolla AC voi nostaa ja vähentää tehoa, on ensisijainen syy sen laajaan käyttöön. Tämä suoritetaan muunnoksilla, jolloin kelojen lukumäärä määrää, kuinka paljon nostetaan tai pudotetaan.
Puhtaasti resistiivisellä AC-piirillä on vain R ohmia absoluuttinen impedanssi. Tässä piirissä kelalla ja kondensaattorilla ei ole vaikutusta. Vaihtovirta tai jännite molempiin suuntiin, taaksepäin ja eteenpäin. Tämän seurauksena virralla, samoin kuin jännitteellä, on siniaaltomuoto.
