Różnica między (prąd alternatywny i prąd stały): 13 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Wszyscy wiedzą, że elektryczność to głównie prąd stały, ale co powiesz na inny rodzaj elektryczności? Czy znasz Ac? Co oznacza AC? Czy nadaje się do użytku wtedy DC? W tym opracowaniu poznamy różnicę między rodzajami elektryczności, źródłami, zastosowaniem i historią wojny między nimi i postaramy się położyć kres tej wojnie, więc zacznijmy

Historyczna wojna (AC jest lepsza, brak Dc jest idealna) Witamy w latach 80. XIX wieku. Trwa ogromna wojna między prądem stałym (DC) a prądem przemiennym (AC). Ta Wojna Prądów, jak każdy inny konflikt w historii ludzkości, ma zestaw konkurencyjnych pomysłów na to, jak najlepiej dostarczyć światu elektryczność. I oczywiście po drodze można zarobić mnóstwo pieniędzy. Czy więc Thomas Edison i jego batalion DC utrzymają się mocno, czy też George Westinghouse i jego AC Armada ogłoszą zwycięstwo? To była bitwa o przyszłość ludzkości, z dużą ilością nieczystych zagrań. Zobaczmy, jak poszło. Pomimo wszystkich wspaniałych zastosowań w takich urządzeniach jak smartfony, telewizory, latarki, a nawet pojazdy elektryczne, prąd stały ma trzy poważne ograniczenia:

1) Wysokie napięcia. Jeśli potrzebujesz wysokiego napięcia, takiego jak zasilanie lodówki lub zmywarki, prąd stały nie jest w stanie sprostać temu zadaniu.2) Duże odległości. DC nie może również podróżować na duże odległości bez wyczerpania mocy.

3) Więcej elektrowni. Ze względu na niewielką odległość, jaką może pokonać prąd stały, musisz zainstalować o wiele więcej elektrowni w całym kraju, aby umieścić je w domach ludzi. To stawia ludzi żyjących na obszarach wiejskich w nieco kłopotliwej sytuacji.

Te ograniczenia były ogromnym problemem dla Edisona, gdy wojna prądów nadal się rozwijała. Jak miał zasilić całe miasto, a tym bardziej kraj, kiedy napięcie prądu stałego ledwo może przebyć milę bez wypluwania? Rozwiązaniem Edisona było posiadanie elektrowni prądu stałego w każdej części miasta, a nawet w dzielnicach. A mając 121 elektrowni Edisona rozsianych po całych Stanach Zjednoczonych, Tesla wierzył, że prąd przemienny (lub AC) jest rozwiązaniem tego problemu.

Prąd przemienny zmienia kierunek pewną liczbę razy na sekundę – 60 w USA – i może być stosunkowo łatwo przekształcony na inne napięcia za pomocą niebezpiecznego, nawet posuwającego się do tej pory transformatora [1]. Edison, nie chcąc tracić tantiem, zarabiał na swoich patentach na prąd stały, rozpoczął kampanię mającą na celu zdyskredytowanie prądu zmiennego. Rozpowszechniał dezinformację, mówiąc, że prąd przemienny był bardziej daleko niż do publicznego porażenia prądem bezpańskich zwierząt przy użyciu prądu przemiennego, aby udowodnić swoją rację [2]

Krok 1: prąd stały

Prąd stały

Definicja:

jest jednokierunkowym lub jednokierunkowym przepływem ładunku elektrycznego. Ogniwo elektrochemiczne jest doskonałym przykładem zasilania prądem stałym. Prąd stały może płynąć przez przewodnik, taki jak drut, ale może również płynąć przez półprzewodniki, izolatory, a nawet przez próżnię, jak w wiązkach elektronów lub jonów. Prąd elektryczny płynie w stałym kierunku, odróżniając go od prądu przemiennego (AC). Terminem używanym dawniej dla tego rodzaju prądu był prąd galwaniczny [3].

Krok 2: Narzędzia pomiarowe

Prąd stały można zmierzyć multimetrem

Multimetr to:

połączone szeregowo z obciążeniem. Sonda czarna (COM) multimetru jest połączona z ujemnym biegunem akumulatora. Sonda dodatnia (czerwona) jest połączona z obciążeniem. Dodatni zacisk akumulatora jest połączony z obciążeniem, jak pokazano na rysunku (3).

Krok 3: Aplikacje

Poniżej wymieniono różne pola:

● Zasilanie prądem stałym używane w wielu aplikacjach niskiego napięcia, takich jak ładowanie akumulatorów mobilnych. W budynku mieszkalnym i komercyjnym DC używany do oświetlenia awaryjnego, kamer bezpieczeństwa i telewizji itp.

● W pojeździe akumulator służy do uruchamiania silnika, świateł i układu zapłonowego. Pojazd elektryczny jest zasilany z akumulatora (prąd stały).

● W komunikacji używane jest zasilanie 48V DC. Zasadniczo do komunikacji używa jednego przewodu i używa uziemienia dla ścieżki powrotnej. Większość komunikacyjnych urządzeń sieciowych działa na prąd stały.

● Przesył energii wysokiego napięcia jest możliwy dzięki linii przesyłowej HVDC. Istnieje wiele zalet systemów przesyłowych HVDC w porównaniu z konwencjonalnymi systemami przesyłowymi HVAC. System HVDC jest bardziej wydajny niż system HVAC, ponieważ nie ma strat mocy z powodu efektu koronowego lub efektu naskórkowości.

● W elektrowni słonecznej energia generowana w postaci prądu stałego.

● Zasilanie AC nie może być przechowywane jak DC. Tak więc do przechowywania energii elektrycznej zawsze używany jest prąd stały.

● W systemie trakcyjnym silniki lokomotyw są zasilane prądem stałym. Również w lokomotywach spalinowych wentylator, światła, prąd przemienny i gniazda działają na prąd stały [4].

Krok 4: Prąd AC

Definicja:

to prąd elektryczny, który okresowo zmienia kierunek, w przeciwieństwie do prądu stałego (DC), który płynie tylko w jednym kierunku. Prąd zmienny to forma, w jakiej energia elektryczna jest dostarczana do firm i rezydencji

Krok 5: Narzędzia pomiarowe

Można go zmierzyć multimetrem jako prąd stały.

Każdy amperomierz musi być połączony szeregowo z mierzonym obwodem. W niektórych przypadkach staje się to skomplikowane, ponieważ trzeba otworzyć obwód i włożyć amperomierz. Istnieje sposób na pomiar prądu bez otwierania obwodu, jeśli używasz miernika cęgowego. Aby zmierzyć prąd tym przyrządem, wystarczy zacisnąć go wokół mierzonego przewodu, bez otwierania obwodu. Uważaj, aby uniknąć porażenia prądem lub zwarć, gdy obwód będzie pod napięciem.

Krok 6: Aplikacje

AC rozwiązuje poważne ograniczenia z DC

● Produkcja i transport energii elektrycznej.

● Prąd przemienny dobrze rozchodzi się na krótkich i średnich odległościach, z niewielką stratą mocy

● Główną zaletą prądu przemiennego jest to, że jego napięcie można stosunkowo łatwo modyfikować za pomocą transformatora, który umożliwia przesyłanie mocy przy bardzo wysokim napięciu, zanim zostanie przełączony na bezpieczniejsze napięcie do użytku komercyjnego i mieszkaniowego. Minimalizuje to straty energii

Krok 7: Generowanie prądu przemiennego

Aby wygenerować prąd przemienny w zestawie rur wodociągowych, podłączamy mechaniczny

korba do tłoka, który porusza wodę w rurach tam iz powrotem (nasz „prąd przemienny”). Zauważ, że ściśnięty odcinek rury nadal stawia opór przepływowi wody, niezależnie od kierunku przepływu. R ysunek (8): Generator napięcia AC. Niektóre generatory prądu przemiennego mogą mieć więcej niż jedną cewkę w rdzeniu twornika, a każda cewka wytwarza naprzemienny emf. W tych generatorach wytwarza się więcej niż jeden emf. Stąd nazywa się je generatorami wielofazowymi. W uproszczonej konstrukcji generatora prądu przemiennego trójfazowego rdzeń twornika ma 6 szczelin wyciętych na jego wewnętrznej krawędzi. Każdy slot jest oddalony od siebie o 60°. W tych szczelinach montowanych jest sześć przewodów twornika. Przewody 1 i 4 są połączone szeregowo, tworząc cewkę 1. Przewody 3 i 6 tworzą cewkę 2, podczas gdy przewody 5 i 2 tworzą cewkę 3. Zatem cewki te mają kształt prostokątny i są oddalone od siebie o 120°

Krok 8: Transformator prądu przemiennego

Transformator prądu przemiennego to urządzenie elektryczne służące do zmiany

napięcie w obwodach elektrycznych prądu przemiennego (AC) na (DC). Jedną z wielkich zalet prądu przemiennego nad prądem stałym w dystrybucji energii elektrycznej jest to, że znacznie łatwiej jest zwiększać i zmniejszać poziom napięcia w przypadku prądu przemiennego niż prądu stałego. W przypadku przesyłu energii na duże odległości pożądane jest stosowanie tak wysokiego napięcia i jak najmniejszego prądu; zmniejsza to straty R*I2 w liniach przesyłowych i można stosować mniejsze przewody, oszczędzając na kosztach materiałowych

Krok 9: Konwerter AC na DC

Użyj jednego z obwodów prostownika (prostownik półfalowy, pełnookresowy lub prostownik mostkowy) do konwersji

napięcie AC na DC. … Prostowniki mostkowe zamienią go na DC, w każdej chwili będą pracowały tylko 2 diody, więc napięcie wyjściowe transformatora spadnie o 1,4V (0,7 na każdą diodę).

Krok 10: Rodzaje prostowników

Krok 11: Konwerter DC na DC

jest obwodem elektronicznym lub urządzeniem elektromechanicznym, które przekształca

źródło prądu stałego (DC) z jednego poziomu napięcia na drugi. Jest to rodzaj konwertera energii elektrycznej. Poziomy mocy wahają się od bardzo niskiego (małe baterie) do bardzo wysokiego (przesył mocy wysokiego napięcia)

Krok 12: Podsumuj

Z tego badania wnioskujemy, że zarówno AC, jak i DC mają wiele zastosowań, nikt

jest lepszy od drugiego, każdy z nich ma swoje zastosowanie. Dzięki Tesli i Edisonowi do produkcji tego typu energii elektrycznej, także dzięki technologii, która znalazła sposoby na ich przekształcenie

Krok 13: Referencje

[1] -

[2] - https://www.energy.gov/articles/war-currents-ac-v… 0late%201880s, the%20War%20of%20the%20Currents.&text=Direct%20current%20is%20not%20ea głupie,%20rozwiązanie%20do%20tego%20problemu

[3]- Podstawowa elektronika i obwody liniowe

[4]-

[5]-