Η ηλεκτρική ενέργεια χωρίζεται σε δύο τύπους ρεύματος: εναλλασσόμενο και άμεσο. Το εναλλασσόμενο ρεύμα εναλλάσσει την πολικότητα του πολλές φορές το δευτερόλεπτο, ενώ το συνεχές ρεύμα παραμένει σταθερό και αμετάβλητο.
Η ηλεκτρική ενέργεια που προέρχεται από τον τοίχο σας είναι εναλλασσόμενο ρεύμα, ενώ η ηλεκτρική ενέργεια από μια μπαταρία είναι συνεχές ρεύμα. Αλλά δεν είναι μόνο συσκευές με μπαταρία που χρησιμοποιούν συνεχές ρεύμα: σχεδόν όλες οι ηλεκτρονικές συσκευές μετατρέπουν το AC από τον τοίχο σας σε DC χρησιμοποιώντας μια συσκευή που ονομάζεται ανορθωτής.
Η σταθερότητα του συνεχούς ρεύματος είναι απαραίτητη για τη λειτουργία συσκευών όπως οι υπολογιστές, οι οποίες απαιτούν σταθερή κατάσταση για να συγκρίνουν τα ψηφιακά και τα μηδενικά που κάνουν το σύστημα να λειτουργεί.
Τι είναι η ηλεκτρική ενέργεια;
Η ηλεκτρική ενέργεια είναι η ροή των ηλεκτρονίων μέσω ενός αγώγιμου υλικού όπως ένα μεταλλικό σύρμα. Τα ηλεκτρόνια χτυπούν το ένα στο άλλο σε μια μακρά αλυσίδα, η οποία προκαλεί μια συνολική κίνηση των ηλεκτρονίων κάτω από το σύρμα. Αυτή η κίνηση των ηλεκτρονίων μέσω του αγωγού δημιουργεί ηλεκτρισμό, καθώς και μαγνητικό πεδίο. Αυτή η ηλεκτρική ενέργεια τροφοδοτεί τα πάντα στη ζωή σας με ένα βύσμα ή ένα διακόπτη "on".
Η ηλεκτρική ενέργεια έχει τρία κύρια στοιχεία που μας λένε πόσο ισχυρό είναι το ρεύμα. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι τάση, ρεύμα και αντίσταση. Η τάση μας λέει πόσο ισχυρή είναι η ηλεκτρική ροή, το ρεύμα μας λέει πόσο γρήγορα ρέει η ηλεκτρική ενέργεια και η αντίστασή μας λέει πόσο δύσκολο είναι για τα ηλεκτρόνια να ρέουν κατά μήκος του αγωγού μας. Αυτός ο γενικευμένος ορισμός δεν είναι αρκετά ακριβής για ένα εγχειρίδιο, αλλά είναι αρκετά πλήρης για τους σκοπούς αυτού του άρθρου.
Η διαφορά μεταξύ AC και DC
Το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) και το συνεχές ρεύμα (DC) έχουν τάση, ρεύμα και αντίσταση. Είναι το πώς η ροή του ρεύματος κάνει τη διαφορά.
Το εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει γρήγορα προς τα εμπρός και προς τα πίσω, αναστρέφοντας την πολικότητα του μεταξύ 50 και 60 φορές το δευτερόλεπτο. Αυτό έρχεται σε άμεση σύγκρουση με μια διαισθητική κατανόηση: Αν τα ηλεκτρόνια μπαίνουν μέσα και έρχονται αμέσως πίσω, πώς μπορούν να τροφοδοτήσουν τίποτα;
Δεν είναι όμως η συσσώρευση ηλεκτρόνων που δημιουργούν ενέργεια. Τα ηλεκτρόνια δεν έχουν προορισμό που πρέπει να φτάσουν πριν δημιουργηθεί η ισχύς. Είναι το κίνηση των ίδιων των ηλεκτρονίων που δημιουργούν ηλεκτρική ενέργεια. Ακριβώς όπως το νερό που ρέει μέσα από ένα σωλήνα δημιουργεί μια δύναμη ανεξάρτητα από την κατεύθυνση, τα ηλεκτρόνια που ρέουν μέσα από ένα καλώδιο δημιουργούν ηλεκτρισμό.
Η DC, από την άλλη πλευρά, δεν εναλλάσσεται καθόλου. Υπό ιδανικές συνθήκες, είναι ένα σταθερό ρεύμα χωρίς αλλαγές στην τάση με την πάροδο του χρόνου. Ενώ DC μετατραπεί από AC με έναν ανορθωτή είναι συχνά μια προσέγγιση αυτής της σταθερής γραμμής, σίγουρα δεν γυρίζει γύρω όπως AC. Εάν απεικονίσουμε DC ως ροή νερού, δημιουργούμε ένα σταθερό ρυθμό κίνησης μόνο σε μία κατεύθυνση.
Χάρη στις διαφορετικές φύσεις τους, οι AC και DC έχουν διαφορετικές χρήσεις. Οι περισσότεροι από τους ηλεκτρικούς κινητήρες στον κόσμο λειτουργούν με εναλλασσόμενο ρεύμα. Σε αυτούς τους κινητήρες, η ταχεία αναστροφή τάσης του ρεύματος χρησιμοποιείται για να αναστρέψει γρήγορα και γρήγορα την πολικότητα ενός μαγνήτη. Αυτή η ταχεία αναστροφή της πολικότητας προκαλεί την περιστροφή ενός καλωδίου μέσα στους μαγνήτες, δημιουργώντας μια δύναμη περιστροφής που τροφοδοτεί έναν κινητήρα. Το AC χρησιμοποιείται επίσης για τη μετάδοση ισχύος. Η τάση του AC είναι συγκριτικά εύκολη στην αλλαγή, καθιστώντας την καλύτερη επιλογή για μετάδοση σε μεγάλη απόσταση από το ρεύμα DC. Το AC μπορεί να αποσταλεί σε τεράστιες τάσεις μέσω των καλωδίων, με αποτέλεσμα πολύ λίγη απώλεια στο δρόμο προς τον πελάτη. Κατά την άφιξη, η τάση μειώνεται δραματικά από κάτι σαν 765.000 βολτ σε ένα πιο εύχρηστο 110-220 βολτ και αποστέλλονται στο σπίτι σας. Το συνεχές ρεύμα δεν μπορεί να επιτύχει τέτοιους δραματικούς μετασχηματισμούς τάσης χωρίς πολύ μεγαλύτερες απώλειες ισχύος. Το συνεχές ρεύμα χρησιμοποιείται συνήθως για την τροφοδοσία μικρότερων, πιο ευαίσθητων συσκευών. Όλα τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, από το tablet σας στον υπολογιστή σας, λειτουργούν με συνεχές ρεύμα, όπως συμβαίνει και με όλα τα είδη που τροφοδοτούνται με μπαταρία. Όχι μόνο οι συσκευές αυτές επωφελούνται από το DC: απλά δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε AC. Οι συσκευές που λειτουργούν σε 1s και 0s (όπως οι υπολογιστές) χρειάζονται ένα επίπεδο σταθερής τάσης για να διακρίνουν μεταξύ ενός υψηλού σήματος, το οποίο αντιπροσωπεύει ένα και ένα χαμηλό σήμα, το οποίο αντιπροσωπεύει ένα μηδέν. Με το συνεχώς μεταβαλλόμενο ρεύμα του AC, οι ηλεκτρονικές συσκευές δεν έχουν σταθερή κατάσταση για σύγκριση. Χωρίς σταθερό ρεύμα, αυτές οι συσκευές δεν θα μπορούσαν να λειτουργήσουν. Δεδομένου ότι ο AC αλλάζει διαρκώς, απλά δεν μπορεί να προσφέρει ένα σταθερό επίπεδο σύγκρισης για τα ηλεκτρονικά. Η ισχύς AC και DC χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τύπους συσκευών, από ψυγεία έως υπολογιστές. Ορισμένες συσκευές μπορεί να χρησιμοποιούν και τα δύο, χρησιμοποιώντας το AC για να τροφοδοτήσουν έναν κινητήρα και DC για να τροφοδοτήσουν μια οθόνη αφής. Το ένα δεν είναι καλύτερο από το άλλο, αλλά απλά διαφορετικό.
Τι χρησιμοποιούνται για AC και DC;
