Tarvitsemme sähköä kaikkien elektroniikkalaitteiden käyttämiseen. Sitä tuottavat voimalaitokset ja toimitetaan meille eri muodoissa. Sähkövirta on jaettu kahteen tyyppiin: tasavirta ja vaihtovirta. On olemassa joitain merkittäviä eroja, ja nämä muunnelmat mahdollistavat kiehtovia sovelluksia, erityisesti energiatietoisuuden nykytilan valossa. Tässä artikkelissa pyritään tuomaan esiin kaikki pienet erot erityyppisten virtojen ja niiden käytännön sovellusten välillä.
Tasavirta vs vaihtovirta
Tasavirran ja vaihtovirran ero on siinä, että vaihtovirrassa virta vaihtaa suuntaa - eteen- ja taaksepäin - niin säännöllisesti, kun taas tasavirrassa se kulkee tiettyyn suuntaan ja on vakio. Tasavirrassa elektronit liikkuvat tiettyyn suuntaan, mutta vaihtovirrassa elektronit vaihtavat suuntauksia liikkuen eteenpäin ja sitten taaksepäin.
Tasavirta (DC) on yksisuuntainen sähköisesti varattu virtaus. Erinomainen esimerkki DC-tehosta on sähkökemiallinen tekniikka solussa. Tasavirta kulkee langan kautta, mutta se voi kulkea myös puolijohteiden, vastusten tai jopa tyhjiön kautta, kuten energisissä elektronivirroissa. Sähkövirta erottuu tasavirrasta sillä, että se kulkee tasaiseen suuntaan. Galvaaninen virta oli aiemmin sana tämän tyyppiselle virralle.
AC tarkoittaa vaihtovirtaa, joka on elektronien liikettä, joka vaihtuu säännöllisesti. Se alkaa nollasta, kasvaa huippuun, laskee nollaan, kääntyy, saavuttaa huippunsa toisella tavalla, palaa alkuperäiseen numeroon ja niin edelleen. Jakso on tärkeä aukko tietyn arvon saavuttamisen välillä kahdessa peräkkäisessä jaksossa.
Tasavirran ja vaihtovirran vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Tasavirta | Vaihtovirta |
| Matkan etäisyys | Tasavirran on havaittu pystyvän kulkemaan pitkiä matkoja. Tämä johtuu siitä, että DC menettää sähkötehoa. | Vaihtovirran siirtäminen pitkiä matkoja sähkötehoa ylläpitäen on turvallista. Se pystyy matkustamaan kaupungista toiseen ilman vaikeuksia. |
| Elektronivirtaus | Elektronit liikkuvat eteenpäin vain tasavirrassa. | Elektronit siirtyvät eteenpäin-taksepäin. |
| Tyypit | Se on puhdas ja yksittäinen tyyppi. Muita tasavirtatyyppejä ei ole olemassa. | Sinivirta on vaihtovirtavirran yleisin muoto. Kolmion ja suorakaiteen muotoinen puolisuunnikas ovat kaksi muuta muotoa. |
| Energian menetys | Tasavirrassa tapahtuu suuria energiahäviöitä. | Energiahäviö vaihtovirran siirron aikana on minimaalinen. |
| Taajuudet | Nollataajuus. | Vaihtovirran taajuus on yleensä jossain 50 ja 60 Hz:n tienoilla. |
Mikä on tasavirta?
DC tarkoittaa tasavirtaa, mikä tarkoittaa, että sähkövirta ei muuta suuntaa. Tämän seurauksena tärkein ero näiden kahden virran välillä on, että tasavirralla sähkövaraus kulkee vain yhdellä tavalla vakiojännitteellä.
Yksi DC:n yleisimmistä käyttötavoista on luoda sähköä ja toimittaa virtalaitteita. Elektronit syntyvät tasavirtapiirin alapuolelta sekä virtaavat kohti valoisaa puolta. Aurinkopaneelit, kondensaattorit ja sähkökemialliset kennot ovat DC:n ensisijaisia lähteitä.
Tasavirralla, toisin kuin vaihtovirralla, ei ole säännöllistä virtausta. Virralla on tietty virtaussuunta ja vakiojännite. Tasavirtaa käytetään enimmäkseen elektronisten järjestelmien virtalähteenä sekä akkujen lataamiseen. Matkapuhelinakut, taskulamput, taulutelevisiot ja sähköautot ovat vain muutamia esimerkkejä. DC koostuu plus- mutta myös miinusmerkistä sekä katkoviivasta tai jatkuvasta viivasta.
Vaikka tasavirtaa ei ole käytetty kuluttavilla paikoilla, sitä käytetään kuitenkin kuljettamaan energiaa pitkiä matkoja (sähköpistorasiat useimmissa paikoissa). Se kytketään takaisin vaihtovirtaan lähetyksen jälkeen lähetyksen jälkeen.
Mikä on vaihtovirta?
Vaihtovirralla oli merkittävä etu tasavirtaan (DC; jatkuva sähkövarausten virtaus toisella puolella) verrattuna, koska se pystyi kuljettamaan siirtolinjoja pienin vastuksen aiheuttamilla siirtohäviöillä. Siirretty teho on yhtä suuri kuin virta kerrottuna jännitteellä, kun taas hukkaan heitetty teho vastaa arvoa kerrottuna virran neliöllä.
Varhaisten DC-sähköntuotantoverkkojen kanssa 1800-luvun lopulla kytkentäjännitteet olivat poikkeuksellisen vaikeita. Ilmeisen tehohäviön vuoksi tällaisten verkkojen oli käytettävä alhaisia jännitteitä varmistaakseen jatkuvan virran, mikä rajoitti niiden kykyä siirtää käyttökelpoista tehoa pienille etäisyyksille.
Vaihtovirrassa sähkövarausvirta kääntää kurssia säännöllisesti. Kodinkoneissa, toimistoissa ja rakennuksissa vaihtovirta on ylivoimaisesti eniten käytetty ja suosituin sähköteho. Sitä testattiin alun perin vuonna 1832 Dynamo Electrical Converter -muuntimella, joka perustui Michael Faradayn konsepteihin. Siniaalto on aaltomuoto, joka edustaa vaihtuvaa sähköä. Toisin sanoen se tunnetaan kaarevana linjana.
Tärkeimmät erot tasavirran ja vaihtovirran välillä
Johtopäätös
Yhteenvetona voidaan todeta, että suhteellinen yksinkertaisuus ja tehokkuus, jolla AC voi lisätä ja vähentää jännitettä, on tärkein syy sen laajaan käyttöön. Tämä saadaan aikaan muuntimien avulla, jolloin käämien lukumäärä määrää nostetun tai lasketun määrän.
Vaikka se on mahdollista tehdä DC:llä, se on paljon vaikeampaa ja tehottompaa. Myös sähköverkossa käytetään vaihtovirtaa tähän tarkoitukseen. Pienempiä jännitteitä on helpompi luoda, kun taas suuremmilla jännitteillä on pienemmät siirto- ja jakeluhäviöt.
