Er zijn twee soorten stromen in elektriciteit - direct en alternerend. Apparaten hebben ook het ene of het andere type stroom nodig om stroom te leveren. De mogelijkheid van hun werk hangt hiervan af, en soms hun integriteit nadat ze op de verkeerde voeding zijn aangesloten. We zullen in dit artikel het verschil tussen wisselstroom en gelijkstroom beschrijven, waarbij we in de meest eenvoudige bewoordingen een kort antwoord geven.
Inhoud:
- Definitie
- Oorsprong
- DC-formules
- AC-formules
Definitie
Elektrische stroom is de gerichte beweging van geladen deeltjes. Dit is de definitie uit een natuurkundeboek. In eenvoudige bewoordingen kan het zo worden vertaald dat de componenten ervan altijd een bepaalde richting hebben. Eigenlijk is deze richting de bepalende in het gesprek van vandaag.
Wisselstroom (AC) verschilt van gelijkstroom (DC) doordat de laatste elektronen (ladingsdragers) altijd in één richting heeft. Dienovereenkomstig is het verschil tussen wisselstroom dat de bewegingsrichting en de sterkte ervan afhankelijk zijn van de tijd. In een stopcontact verandert bijvoorbeeld de richting en grootte van de spanning, respectievelijk de stroomsterkte, volgens een sinusoïdale wet met een frequentie van 50 Hz (de polariteit tussen de draden verandert 50 keer per seconde).
Voor dummies in elektra, om zo te zeggen, zullen we dit in een grafiek weergeven, waarbij de polariteit en spanning langs de verticale as worden weergegeven, en de tijd langs de horizontale as:
De rode lijn toont een constante spanning, deze blijft in de loop van de tijd ongewijzigd, behalve dat deze verandert bij het schakelen van een krachtige belasting of kortsluiting. Groene golven tonen sinusvormige stroom. Je kunt zien dat het in de ene of de andere richting stroomt, in tegenstelling tot gelijkstroom, waar elektronen stromen altijd van min naar plus, en de bewegingsrichting van de elektrische stroom wordt gekozen uit de plus naar de min.
Simpel gezegd, het verschil in deze twee voorbeelden is dat de constante altijd plus en min op dezelfde draden heeft. Als we het hebben over een variabele, dan worden de concepten fase en nul gebruikt in de voeding. Indien bekeken naar analogie met een constante, dan zijn de fase en nul plus en min, alleen polariteit verandert 50 keer per seconde (in de VS en een aantal andere landen 60 keer per seconde, en in vliegtuigen meer 400 keer).
Oorsprong
Het verschil tussen AC en DC ligt in hun oorsprong. Gelijkstroom kan worden verkregen uit galvanische cellen zoals batterijen en accu's.
Het kan ook worden verkregen met behulp van een dynamo - dit is een verouderde naam voor een DC-generator. Met hun hulp werd trouwens energie opgewekt voor de eerste elektriciteitsnetten. We hebben het hierover gehad in het artikel over De ontdekkingen van Nikola Tesla, in aantekeningen over de ideeënoorlog tussen Tesla en Edison. Later werd dit de naam van kleine generatoren voor het aandrijven van fietskoplampen.
Wisselstroom wordt ook geproduceerd met behulp van generatoren, tegenwoordig voornamelijk driefasig.
Ook kunnen beide spanningen worden verkregen met behulp van halfgeleiderconverters en gelijkrichters. Wisselstroom kun je dus gelijkrichten of krijgen door gelijkstroom om te zetten.
DC-formules
Het verschil tussen verandering en constante zijn ook formules voor het berekenen van de processen die in de keten plaatsvinden. Dus de weerstand wordt berekend door De wet van Ohm voor een gedeelte van een keten of voor een complete keten:
E = ik / R
E = ik / (R + r)
Vermogen is ook eenvoudig te berekenen:
P = UI
AC-formules
Bij de berekeningen van wisselstroomcircuits is het verschil in de formules te wijten aan het verschil in de processen die plaatsvinden in condensatoren en inductoren. Dan is de formule van de wet van Ohm voor actieve weerstand:
Voor capaciteit:
Voor inductie:
Hier zijn 1 / wC en wL capacitieve en inductieve reactanties, en w is de hoekfrequentie, deze is gelijk aan 2piF.
Voor een circuit met capaciteit en inductantie:
wL-1 / wC is reactantie, het wordt aangeduid als Z.
In onderstaande video wordt in meer detail uitgelegd wat het verschil is tussen wisselstroom en gelijkstroom:
Gerelateerde materialen:
- Hoe de DC- en AC-spanning te verhogen?
- Wat is actief, reactief en schijnbaar vermogen?
- Wat is lijn- en fasespanning?
