AC vs. DC napájení: Proč se liší?

V 80. letech 19. století probíhala historická bitva mezi Edisonovým stejnosměrným proudem (DC) a Teslovým střídavým proudem (AC). Toto AC vs. DC událost rozhodla, jaký typ proudu bude použit k napájení světa. Nakonec Tesla AC zvítězila navzdory Edisonovým krutým trikům na zdiskreditování AC.

Než se akce konala, DC bylo jediným současným, který lidé mohli v té době generovat. Byl jednoduchý, dostatečně schopný a byl průmyslovým standardem. Proč jej tedy nahrazovat AC? Proč je potřeba vyvinout nový proud? A jak se liší jeden od druhého?

Pojďme to zjistit!

Co je stejnosměrný proud?

Stejnosměrný nebo stejnosměrný proud je typ proudu, kde elektrický náboj proudí pouze jedním směrem.

Stejnosměrný proud je primárně napájen z DC generátory, jako jsou solární panely a motory s permanentními magnety. Můžete jej také uložit do baterie jako populární 18650, AA a AAA. Stejně tak lze převést ze střídavého proudu pomocí usměrňovačů, jako je můstkový usměrňovač nainstalovaný na nabíječce telefonu.

Baterie mohou uchovávat pouze proudy, které tečou jedním směrem. To znamená, že všechny běžné baterie mohou akumulovat pouze stejnosměrný proud, nikoli střídavý proud.

S ohledem na to můžete snadno rozlišit, která zařízení používají DC, zda telefon, notebook, bezdrátová sluchátka nebo fotoaparát. Dokud používá baterii, napájí ji stejnosměrným proudem.

Co je střídavý proud?

Střídavý proud je typ proudu, kde elektrický náboj proudí tam a zpět. To znamená, že polovinu času je proud kladný a polovinu času záporný, odtud název střídavý proud.

Střídavé proudy jsou generovány prostřednictvím mechanických generátorů, jako jsou parní turbíny, větrné mlýny a spalovací motory. Můžete také získat střídavé proudy ze stejnosměrného proudu prostřednictvím usměrňovacích součástí, jako je invertor na vašich přenosných záložních bateriích nebo bateriových generátorech. Kvůli neustále se měnící polaritě střídavého proudu zatím žádná baterie nedokáže úspěšně uložit střídavý proud.

Střídavý proud je preferovaný proud pro přenos energie z elektráren do vašeho domu. Vzhledem k tomu, že se neprovádí žádné usměrňování z rozvodů do vašeho domova, jsou všechny elektrické zásuvky a zásuvky uvnitř vašeho domu napájeny střídavým proudem. To znamená, že všechny spotřebiče zapojené do elektrické zásuvky (pračka, mixér, lednička) používají střídavý proud.

Nyní, když můžete odlišit AC od DC, dovolte nám odpovědět na velkou otázku – proč se liší? Pokud byl DC jednoduchý, dostatečně schopný a byl průmyslovým standardem před AC, proč je potřeba nový současný typ?

Proč se AC a DC liší?

AC a DC jsou dva různé typy proudu. DC proudí jedním směrem, zatímco AC střídavě proudí tam a zpět.

Konstantní jednosměrný tok stejnosměrného proudu poskytuje stabilní elektřinu příznivou pro napájení elektroniky a ukládání energie do baterií. Nevýhodou DC je jeho neefektivní přenos energie na dlouhé vzdálenosti.

Stejnosměrný proud byl generován vysokými proudy (ampéry) při nízkém napětí (voltech). Přenos vysokých proudů na pomalém místě (kvůli nízkému tlaku nebo napětí) umožňuje hromadění tepla v přenosových vodičích, což plýtvá velkým množstvím energie. To by také znamenalo, že přenosové kabely musely být tlustší, aby odváděly teplo. Z tohoto důvodu potřebovali poskytovatelé elektřiny lepší způsob přenosu energie.

Řešením bylo přenést menší množství proudu při vysokých napětích, aby se negovalo nahromadění tepla a zároveň se přeneslo více energie. Zde se AC stává nezbytným. Střídavý tok elektronů tam a zpět ve střídavém proudu umožňuje magnetům produkovat silný elektromagnetismus v alternátoru, aby fungoval. S alternátorem mohly elektrárny snadno převádět vysoké proudy při nízkém napětí na nízké proudy při vysokém napětí.

V zásadě se AC a DC liší, protože průmysl potřeboval proud, který umožňuje snadnou konverzi pro přenosy energie na dlouhé vzdálenosti.

Oba proudy jsou důležité

AC a DC jsou proudy, které tvoří moderní svět. Střídavý proud se používá pro přenosy energie na dlouhé vzdálenosti a pro napájení továren, které potřebují energii. DC se používá k napájení elektroniky, jako jsou telefony, fotoaparáty a počítače.

Ačkoli AC vyhrál válku proudů, nemusí to nutně znamenat, že je lepší než DC. AC se lépe používá pro přenosy energie na dlouhé vzdálenosti a aplikace s vysokým výkonem v domácnostech, továrnách a dalších zařízeních. Naproti tomu DC se lépe používá pro ukládání energie v bateriích a nízkoenergetických aplikacích v elektronice.

Měli bychom přestat srovnávat AC a DC. Oba proudy mají svá pro a proti. A žádný z nich není lepší než ten druhý. Protože na konci dne neexistuje lepší proud, pouze lepší aplikace pro konkrétní proud.

Jaký je rozdíl mezi AC a DC a jak je můžete převést?

Přečtěte si další