מה ההבדל בין מתח וזרם AC ל DC?

מה ההבדל בין מתח וזרם AC ל DC?
כמה אהבתם?

זרם חילופין (AC)

זרם חילופין מתאר זרימת חשמל שמשנה כיוונה מעת לעת. כתוצאה מכך, רמת המתח גם היא מתהפכת יחד עם הזרם. AC משמש כדי לספק חשמל בתים, בנייני משרדים, וכו '

יצירת זרם AC

ניתן לייצר זרם AC באמצעות מכשיר הנקרא אלטרנטור (בדיוק כמו ברכבים) . התקן זה הוא סוג מיוחד של לולאה שמסתובב בתוך השדה המגנטי, אשר גורם זרם חשמל
סיבוב הרצועה יכול לבוא ממספר רב של אמצעים: טורבינת רוח, טורבינת קיטור, מים זורמים, גלגלי רכב וכן הלאה.
כיוון שהרצועה מסתובבת  ישנה החלפה של  הקוטביות המגנטית בכל סיבוב. הנה אנימציה קצרה המציג עיקרון זה:

צורת הגל של AC – הגל יכול לבוא במספר צורות, כל עוד המתח והזרם הם לסירוגין.
אם אנחנו נחבר אוסצילוסקופ למעגל AC אנו נראה את המתח משתנה על פני הזמן, אנו עשויים לראות מספר צורות גל שונות.
הסוג הנפוץ ביותר של AC הוא גל סינוס.
הAC ברוב הבתים והמשרדים מייצר גל סינוס.

יצירת זרם DC

זרם ישר (DC)

זרם ישיר הוא קצת יותר קל להבין מאשר זרם חילופין. במקום שהמתח יגדל ויקטן כל העת , הDC מספק מתח קבוע או זרם קבוע.

יצירת DC
DC ניתן ליצור במספר דרכים:

  • גנרטור AC המצויד במכשיר הנקרא "קומוטטור" יכול לייצר זרם ישר
  • שימוש במכשיר הנקרא "מיישר" הממיר AC ל DC
  • הסוללות מספקות DC, הנוצר מתגובה כימית בתוך הסוללה

DC מוגדר כזרם "חד כיווני"; הזרם זורם רק בכיוון אחד ובעוצמה קבועה.
לדוגמה, אנו מניחים כי סוללת AA מספקת 1.5V קבוע, מה זה אומר? זה אומר שאנחנו יכולים לסמוך על רוב מקורות DC לספק מתח קבוע לאורך זמן. במציאות, הסוללה תאבד לאט את הטעינה שלה, כלומר, המתח יירד כשהסוללה נמצאת בשימוש. עבור רוב המטרות, אנו יכולים להניח כי המתח הוא קבוע.

יישומים של מתח DC

כל מה שפועל על לסוללה, מתחבר לקיר עם מתאם AC, או משתמש בכבל USB עבור חשמל מסתמך על DC.

דוגמאות של מכשירים שכובדים על DC כוללים:

  • טלפון נייד
  • טלוויזיות עם מסך שטוח (AC נכנס לטלוויזיה, המומר ל DC)
  • פנסים
  • כלי רכב היברידיים וחשמליים
  • העכבר שמתחבר למחשב

 

הסיפור האמיתי על הקרב הגדול בין AC  ל DC

הקרב על הזרמים – כמעט בכל בית החשמל הוא AC. עם זאת, זה לא היה החלטה בן לילה. בסוף שנות ה -80 של המאה ה -19, מגוון המצאות ברחבי ארצות הברית ואירופה הובילו לקרב מלא בין חילופי זרם חילופין לבין הזרם הישר.
בשנת 1886, Ganz Works, חברת החשמל הממוקמת בבודפשט, חיווטה את כל רומא עם AC. תומס אדיסון, לעומת זאת, בנה 121 תחנות כוח מבוססות DC בארצות הברית עד 1887.

נקודת מפנה בקרב הגיעה כאשר ג'ורג' ווסטינגהאוס, תעשיין מפורסם מפיטסבורג, רכש את הפטנטים של ניקולה טסלה עבור מנועים ותמסורת AC  .

AC לעומת DC

בסוף 1800, לא היה ניתן להמיר DC למתח גבוה בצורה פשוטה. כתוצאה מכך, הציע אדיסון מערכת של תחנות כוח מקומיות קטנות, שיפעילו את השכונות הפרטיות או את חלקי העיר.

הכוח הופץ באמצעות שלושה חוטים מתחנת הכוח: 110+ וולט, 0 וולט ו110- וולט. אורות ומנועים יכלו להיות מחוברים בין שקע 110V+ או 110V- ו 0V (ניטרלי). 110V התיר ירידה מסוימת מתח בין המפעל לבין העומס (בבית, במשרד, וכו ').
למרות ירידה מתח על פני קווי החשמל היתה סבירה, תחנות כוח צריכה הייתה להיות ממוקמת בטווח של קילומטר אחד ממשתמשי. הגבלה זו הפכה את חלוקת הכוח באזורים כפריים לקשה ביותר, אם לא בלתי אפשרית.

היתרון הגדול של DC –  גם אם נגעת בידית חשופות – לא הייתם מתחשמלים

ווסטיגהואס, עם פטנטים של טסלה, פיתח את מערכת ההפצה על AC. שנאים סיפקו שיטה זולה להגביר את המתח של AC לכמה אלפי וולט וחזרה לרמות שימוש בייתיות. במתח גבוה יותר, אותו כוח יכול להיות מועבר בזרם נמוך בהרבה, כלומר פחות חשמל איבד בשל התנגדות החוטים. כתוצאה מכך, תחנות כוח גדולות יכול להיות ממוקם קילומטרים רבים לתת שירות מספר גדול יותר של אנשים ובניינים.

 

Be the first to comment

Leave a Reply

כתובת האימייל שלך לא תפורסם


*