Az elektromosságban kétféle áram létezik: közvetlen és váltakozó. Az eszközöknek is szükségük van egyik vagy másik típusú áramra az áramellátáshoz. Ezen múlik munkájuk lehetősége, és esetenként az integritásuk is, miután rossz tápegységhez kapcsolták őket. Ebben a cikkben leírjuk a váltóáram és az egyenáram közötti különbséget, rövid választ adva a legegyszerűbb szavakkal.
Tartalom:
- Meghatározás
- Eredet
- DC képletek
- AC képletek
Meghatározás
Az elektromos áram a töltött részecskék irányú mozgása. Ez a meghatározás egy fizika tankönyvből. Egyszerű szavakkal lefordítható úgy, hogy összetevőinek mindig legyen valamilyen iránya. Valójában ez az irány a meghatározó a mai beszélgetésben.
A váltakozó áram (AC) abban különbözik az egyenáramtól (DC), hogy az utóbbiban az elektronok (töltéshordozók) mindig ugyanabban az irányban mozognak. Ennek megfelelően a váltakozó áram közötti különbség az, hogy a mozgás iránya és erőssége időfüggő. Például egy kimenetben a feszültség iránya és nagysága, illetve az áramerősség szinuszos törvény szerint változik 50 Hz-es frekvenciával (a vezetékek közötti polaritás másodpercenként 50-szer változik).
Az elektromosságban használt bábok esetében ezt egy grafikonon ábrázoljuk, ahol a függőleges tengely mentén a polaritás és a feszültség, a vízszintes tengely mentén pedig az idő látható:
A piros vonal állandó feszültséget mutat, idővel változatlan marad, kivéve, hogy erős terhelés vagy rövidzárlat kapcsolásakor megváltozik. A zöld hullámok szinuszos áramot mutatnak. Látható, hogy egyik vagy másik irányba folyik, ellentétben az egyenárammal, hol az elektronok mindig mínuszból pluszba áramlanak, és az elektromos áram mozgási irányát a pluszból választjuk a mínuszba.
Egyszerűen fogalmazva, a különbség ebben a két példában az, hogy a konstansnak mindig van plusz és mínusz ugyanazon a vezetékeken. Ha változóról beszélünk, akkor a fázis és a nulla fogalmát használják az áramellátásban. Ha egy konstans analógiájával nézzük, akkor a fázis és a nulla csak plusz és mínusz a polaritás másodpercenként 50-szer változik (az USA-ban és számos más országban másodpercenként 60-szor, repülőgépeken pedig több mint 400 alkalommal).
Eredet
Az AC és DC közötti különbség az eredetükben rejlik. Egyenáram nyerhető galvanikus cellákból, például elemekből és akkumulátorokból.
dinamóval is beszerezhető - ez egy elavult név az egyenáramú generátor számára. Az ő segítségükkel egyébként az első elektromos hálózatokhoz is előállítottak energiát. Erről a cikkben beszéltünk Nikola Tesla felfedezései, jegyzetekben a Tesla és Edison eszmeháborújáról. Később így nevezték el a kerékpárok fényszóróit tápláló kis generátorokat.
A váltakozó áramot is generátorok segítségével állítják elő, manapság főleg háromfázisú.
Ezenkívül mindkét feszültség beszerezhető félvezető átalakítók és egyenirányítók használatával. Így a váltakozó áramot egyenirányíthatja, vagy egyenáram átalakításával kaphatja meg.
DC képletek
A változás és az állandó különbsége egyben képlet a láncban előforduló folyamatok kiszámításához. Tehát az ellenállás kiszámítása a Ohm törvénye egy láncszakaszhoz vagy egy teljes lánchoz:
E = I/R
E = I / (R + r)
A teljesítményt is könnyű kiszámítani:
P = UI
AC képletek
A váltakozó áramú áramkörök számításánál a képletek eltérése a kondenzátorokban és az induktorokban lejátszódó folyamatok különbségéből adódik. Ekkor az Ohm-törvény képlete az aktív ellenállásra vonatkozik:
A kapacitáshoz:
Az induktivitáshoz:
Itt 1 / wC és wL kapacitív és induktív reaktanciák, w pedig a szögfrekvencia, ez egyenlő 2piF-rel.
Kapacitással és induktivitással rendelkező áramkör esetén:
A wL-1 / wC reaktancia, Z-vel jelöljük.
Az alábbi videó részletesebben elmagyarázza, mi a különbség a váltakozó áram és az egyenáram között:
Kapcsolódó anyagok:
- Hogyan lehet növelni a DC és AC feszültséget
- Mi az aktív, meddő és látszólagos teljesítmény
- Mi a vonal- és fázisfeszültség
