Hovedforskel - AC vs. DC -strøm

Elektrisk strøm kunne leveres enten som en vekselstrøm (AC) eller som en jævnstrøm (DC). Det hovedforskel mellem vekselstrøm og jævnstrøm er, at i jævnstrøm strømmer elektroner kontinuerligt i en retning der henviser til, i vekselstrøm svinger elektroner frem og tilbage periodisk.

Hvad er DC -strøm

I jævnstrøm strømmer elektroner kun i en retning. En jævnstrøm kan dannes ved at forbinde to punkter ved forskellige elektriske potentialer med en leder. Elektroner flyder derefter fra det mere negative potentiale til det mindre negative potentiale, så længe potentialerne opretholdes. For eksempel, hvis vi forbinder to punkter ved elektriske potentialer -2 V og -5 V, strømmer elektroner fra -5 V enden til -2 V enden.

Af historiske årsager er strømretning antages at være i den modsatte retning af elektronstrømningsretningen. Strømretningen i ovenstående eksempel er fra -2 V til -5 V. Der flyder ikke noget i denne retning: det er bare en konvention.

Hvad er vekselstrøm

I vekselstrøm svinger elektroner frem og tilbage. Boliger drives normalt af vekselstrøm. Her er en leder forbundet mellem et potentiale, der periodisk ændrer sin værdi, og et potentiale, der forbliver på 0 V. Det varierende potentiale ændrer dets værdi mellem positive og negative værdier, således at elektronerne i lederen bringes til at rejse frem og tilbage. Den potentielle forskel på tværs af lederen varierer derefter sinusformet:

Hvordan spændingen varierer med tiden i vekselstrøm (blå) og jævnstrøm (rød)

Det meste elektronisk udstyr fungerer med DC -strømme. Ofte skal vekselstrømmen fra forsyningen konverteres til jævnstrøm, før enheden kan bruge strømmen. Det hovedårsagen til at bruge vekselstrøm til transmission (i stedet for DC) er det historisk set let at ændre spændingen på vekselstrømme ved hjælp af en transformer. Det betød, at elektricitet kunne overføres over store afstande ved højspænding og lille strøm. Når elektricitet overføres med en mindre strøm, er effekttabet under transmission væsentligt lavere. Ved levering af elektricitet til boliger kunne en transformer let bruges til at konvertere den mindre strøm med en høj spænding i transmissionsledningerne til en større strøm med en mindre spænding, der bruges i hjem.

Da strømmen konstant svinger, vil strømmen, der spredes over enhver enhed, der er forbundet til en vekselstrøm, også ændre sig med jævne mellemrum. For vekselstrømme kan spændingen dog karakteriseres ved et enkelt tal kaldet root mean square (RMS) spænding. For en sinusformet vekselstrøm kan RMS -spændingen angives i form af den maksimale spænding (

) som:

Root mean square (RMS) spænding og maksimal (peak) spænding for en sinusformet spænding

Ofte beregnes den effekt, der spredes af en komponent, ved hjælp af RMS -spændingen. RMS -spændingen og frekvensen (hvor mange gange strømmen vender retning i sekundet) varierer fra land til land. Typisk bruges RMS -spændinger på 230 V med en frekvens på 50 Hz. I USA forsynes strømmen med en RMS -spænding på 120 V med en frekvens på 60 Hz.

AC vs. DC: Strømmens krig

I slutningen af ​​1800 -tallet foreslog Thomas Edison at bruge jævnstrøm til at overføre elektricitet. Nikola Tesla og George Westinghouse var dog overbevist om vekselstrømens fordele ved langdistancetransmission. Konkurrencen mellem de to grupper blev kaldt "Strømkriget". Det siges, at Edison gik langt for at gøre vekselstrøm upopulær, herunder at dræbe dyr med vekselstrøm for at få folk til at føle, at det er farligt. I sidste ende sejrede AC -strømmen, og størstedelen af ​​transmissionen i dag sker ved hjælp af vekselstrøm. Imidlertid kan transmission af DC være relativt meget billigere, og i dag er det ikke svært at ændre spændingen på DC -strøm. Derfor bruges højspændings jævnstrømme også lejlighedsvis til at overføre strøm.

Strømskrigen: Edison (til venstre) ønskede at distribuere elektricitet ved hjælp af DC, mens Tesla (til højre) ønskede at distribuere elektricitet ved hjælp af vekselstrøm.

Forskellen mellem AC og DC strøm

Flow of Charge Carriers

I Jævnstrøm, ladestationer flyder kun i en retning.

I AC strøm, ladestationer flyder frem og tilbage.

Variation af magt

I Jævnstrøm, den effekt, der spredes over en belastning, forbliver næsten konstant.

I AC strøm, den effekt, der spredes over en belastning, varierer kontinuerligt.

Kabelføring

Jævnstrøm kunne transmitteres ved hjælp af kun to kabler.

AC strøm (3-fase) har brug for 3 kabler til at transmittere.

Billede høflighed:

"Thomas Alva Edison, trekvart portræt, siddende, vendt foran" af Louis Bachrach, Bachrach Studios, restaureret af Michel Vuijlsteke (United States Library of Congress's Prints and Photographs division digital ID cph.3c05139) [Public Domain], via Wikimedia Commons

"Et fotografibillede af Nikola Tesla (1856-1943) i en alder af 34." af Napoleon Sarony (postkort (radiographics.rsna.org)) [Public Domain], via Wikimedia Commons