זרם חילופין (AC) לעומת זרם ישיר (DC): מה כדאי לדעת

החשמל מחולק לשני סוגים של זרם: לסירוגין וישירים. זרם חילופין מחליף את הקוטביות שלו פעמים רבות בשנייה, בעוד שהזרם הישיר נשאר קבוע ובלתי משתנה.

החשמל שמגיע מהקיר שלך משתנה לסירוגין, בעוד שהחשמל מסוללה הוא זרם ישר. אבל זה לא רק סוללה מופעל התקנים להשתמש זרם ישיר: כמעט כל המכשירים האלקטרוניים להמיר את AC מן הקיר שלך לתוך DC באמצעות מכשיר שנקרא מיישר.

הקביעות של זרם ישיר היא חיונית עבור פועל התקנים כמו מחשבים, אשר דורשים מצב יציב כדי להשוות את אלה דיגיטלית ואפסים שהופכים את המערכת לרוץ.

מהו חשמל, בכל מקרה?

חשמל הוא זרם של אלקטרונים באמצעות חומר מוליך כמו חוט מתכת. אלקטרונים מתנגשים זה בזה בשרשרת ארוכה, מה שגורם לתנועה כוללת של אלקטרונים לאורך החוט. תנועה זו של האלקטרונים באמצעות המנצח יוצר חשמל, כמו גם שדה מגנטי. כי אנרגיה חשמלית כוחות כל דבר בחיים שלך עם תקע או מתג "on".

חשמל יש שלושה מרכיבים עיקריים לספר לנו כמה חזק הנוכחי. שלוש תכונות אלה הן מתח, זרם והתנגדות. מתח אומר לנו כמה חזק זרם חשמלי, הנוכחי אומר לנו כמה מהר החשמל זורם, ההתנגדות מספרת לנו כמה קשה זה עבור האלקטרונים לזרום לאורך המנצח שלנו. הגדרה כללית זו אינה מדויקת מספיק עבור ספר לימוד, אבל זה מספיק מספיק למטרות מאמר זה.

ההבדל בין AC ו DC

זרם חילופין (AC) וזרם ישיר (DC) יש שניהם מתח, זרם, והתנגדות. זה איך הזרם הנוכחי שעושה את ההבדל.

זרם חילופין זורם במהירות קדימה ואחורה, הופך את הקוטביות שלו בין 50 ל -60 פעמים בשנייה. זה מיד מתנגש עם הבנה אינטואיטיבית: אם האלקטרונים נכנסים ואז חוזר ישר החוצה, איך הם יכולים כוח משהו?

זה לא הצטברות של אלקטרונים שיוצר אנרגיה, עם זאת. אלקטרונים אין יעד שהם צריכים להגיע לפני הכוח נוצר. זה ה תנועה של האלקטרונים עצמם שיוצרת אנרגיה חשמלית. בדיוק כמו מים זורמים דרך צינור יוצר כוח ללא קשר לכיוון, אלקטרונים זורמים דרך חוט ליצור חשמל.

DC, לעומת זאת, לא להחליף בכלל. בתנאים אידיאליים, זהו זרם יציב ללא שינויים במתח לאורך זמן. בעוד DC המרה מ AC עם מיישר הוא לעתים קרובות קירוב של קו יציב זה, זה בהחלט לא להעיף סביב כמו AC. אם אנו לדמיין את DC כמו זרימת מים, זה יוצר שיעור קבוע של תנועה רק בכיוון אחד.

מה הם AC ו DC משמש?

בזכות הטבע שלהם שונים, AC ו- DC יש שימושים שונים.

רוב המנועים החשמליים בעולם פועלים על זרם משתנה. במנועים אלה, היפוך המתח המהיר של הזרם משמש להטיית הקוטביות של המגנט קדימה ואחורה במהירות. זה היפוך מהיר של הקוטביות גורמת חוט בתוך המגנטים לסובב, יצירת כוח מסתובב המניע המנוע.

AC משמש גם עבור העברת חשמל. המתח של AC הוא יחסית קל לשנות, מה שהופך אותו בחירה טובה יותר עבור שידור לטווח ארוך יותר מאשר זרם DC. AC ניתן לשלוח מתח עצום באמצעות חוטים, וכתוצאה מכך הפסד קטן מאוד בדרכו אל הלקוח.

עם ההגעה, המתח הוא מופחת באופן דרמטי ממשהו כמו 765,000 וולט כדי לניהול יותר 110-220 וולט ונשלח לתוך הבית שלך. הזרם הישיר אינו יכול להשיג טרנספורמציות מתח דרמטיות כאלה ללא הפסדי הספק גדולים בהרבה.

זרם ישר משמש בדרך כלל כוח קטן, מכשירים עדינים יותר. כל מוצרי האלקטרוניקה, מהטבלט למחשב, פועלים על זרם ישר, כמו כל דבר שמפעיל את הסוללה.

לא רק התקנים אלה נהנים DC: הם פשוט לא יכולים לתפקד על AC. התקנים הפועלים על 1s ו- 0s (כמו מחשבים) זקוקים לרמת מתח מוצק סלע כדי להבחין בין אות גבוה, המייצג אות אחד, לבין אות נמוך, המייצג אפס. עם זרם מרפרף מתמיד של AC, מכשירים אלקטרוניים אין מצב יציב לשימוש להשוואה. ללא זרם יציב, התקנים אלה לא יוכלו לפעול. מאז AC משתנה כל הזמן, זה פשוט לא יכול לספק רמת השוואה יציבה עבור האלקטרוניקה.

הן AC ו DC כוח נמצאים בשימוש נרחב סוגים שונים של התקנים, מן מקררים למחשבים. התקנים מסוימים עשויים אפילו להשתמש בשני, באמצעות AC כדי להניע את המנוע ואת DC להפעלת מסך מגע. האחד אינו טוב יותר מהשני, אלא פשוט שונה.