Istosmjerna struja protiv izmjenične struje: razlika i usporedba

Potrebna nam je električna energija za napajanje svih naših elektroničkih uređaja. To proizvode elektrane za proizvodnju električne energije i dostavljaju nam u različitim oblicima. Električna struja se dijeli na dvije vrste: istosmjernu i izmjeničnu. Postoje neke značajne razlike, a te varijacije omogućuju neke fascinantne primjene, posebno u svjetlu trenutnog stanja energetske svijesti. Ovaj članak će istaknuti svaku manju razliku između različitih vrsta struja i njihove praktične primjene.

Ključni za poneti

1. Istosmjerna struja teče u jednom, konstantnom smjeru.
2. Izmjenična struja povremeno mijenja smjer, slijedeći sinusoidalni valni oblik.
3. Obje vrste struje imaju različite prednosti, pri čemu je AC standard za prijenos i distribuciju energije.

Istosmjerna struja protiv izmjenične struje

Razlika između istosmjerne i izmjenične struje je u tome što kod izmjenične struje struja redovito mijenja smjerove - naprijed i natrag - dok kod istosmjerne struje teče u određenom smjeru i konstantna je. U istosmjernoj struji, elektroni se kreću u određenom smjeru, ali u izmjeničnoj struji, elektroni mijenjaju orijentaciju, krećući se naprijed, a zatim unatrag.

Istosmjerna struja (DC) je jednosmjerni električni nabijeni tok. Izvrsna ilustracija istosmjerne struje je elektrokemijska tehnika u ćeliji. Istosmjerna struja teče kroz žicu, ali također može putovati kroz poluvodiče, otpornike ili čak vakuum, kao u energetskim strujama elektrona. Električna struja se razlikuje od istosmjerne struje po tome što putuje u dosljednom smjeru. Galvanska struja bila je riječ za ovu vrstu struje.

AC je kratica za izmjeničnu struju, što je kretanje elektrona koji se redovito izmjenjuju. Počinje od nule, raste do vrhunca, opada do nule, okreće se, dostiže svoj vrhunac na drugi način, vraća se na početni broj, i tako dalje. Razdoblje je važan jaz između ostvarenja određene vrijednosti u dva uzastopna ciklusa.

Tabela za usporedbu

Parametri usporedbe	Istosmjerna struja	Naizmjenična struja
Udaljenost putovanja	Otkriveno je da istosmjerna struja ne može putovati na velike udaljenosti. To je zbog činjenice da DC gubi električnu energiju.	Prijenos izmjenične struje na velike udaljenosti uz održavanje električne energije siguran je. Može bez problema putovati iz jednog grada u drugi.
Protok elektrona	Elektroni se kreću prema naprijed samo u istosmjernoj struji.	Elektroni se prebacuju s naprijed na nazad.
Tipovi	To je čist i jedinstven tip. Ne postoje dodatne vrste istosmjerne struje.	Sinusna struja je najčešći oblik izmjenične struje. Trokutasti i pravokutni oblik, trapezoidan su još dva oblika.
Gubitak energije	U istosmjernoj struji dolazi do velikog gubitka energije.	Gubitak energije tijekom prijenosa izmjenične struje je minimalan.
Učestalost	Nulta frekvencija.	Frekvencija izmjenične struje je negdje oko 50 i 60 Hz.

Što je istosmjerna struja?

DC je kratica za istosmjernu struju, što znači da tok električne energije ne mijenja smjer. Kao rezultat toga, glavna razlika između ove dvije struje je u tome što kod istosmjerne struje električni naboj putuje samo u jednom smjeru uz konstantan napon.

Jedna od najčešćih upotreba istosmjerne struje je stvaranje električne energije i opskrba naprava za napajanje. Elektroni nastaju s donje strane istosmjernog kruga i teku prema svijetloj strani. Solarni paneli, kondenzatori i elektrokemijske ćelije su primarni izvori DC-a.

Za razliku od izmjenične struje, istosmjerna struja nema pravilan tok. Struja struja ima određeni smjer strujanja i konstantan napon. DC se uglavnom koristi za napajanje elektroničkih sustava kao i za punjenje baterija. Baterije za mobitele, svjetiljke, televizori s ravnim ekranom i električni automobili samo su neki od primjera. DC se sastoji od znaka plus, ali i znaka minus, kao i isprekidane ili kontinuirane linije.

Iako se istosmjerna struja nije koristila na mjestima potrošnje, ona se svejedno koristi za prijenos energije na velike udaljenosti (električne posude na većini lokacija). Prebacuje se natrag na AC kada se približi točki potrošnje nakon prijenosa.

Što je izmjenična struja?

Izmjenična struja imala je značajnu prednost nad istosmjernom strujom (DC; kontinuirani tok električnih naboja s jedne strane) u tome što je mogla prenositi dalekovode uz male gubitke u prijenosu zbog otpora. Priopćena snaga jednaka je struji pomnoženoj s naponom, dok je izgubljena snaga jednaka vrijednosti pomnoženoj s kvadratom struje.

Prebacivanje napona bilo je iznimno teško s ranim mrežama za proizvodnju istosmjerne električne energije u kasnim 1800-ima. Zbog očitog gubitka snage, takve su mreže morale koristiti niske napone kako bi osigurale konstantnu struju, ograničavajući njihovu sposobnost prijenosa korisne energije na male udaljenosti.

U izmjeničnoj struji tok električnih naboja redovito mijenja smjer. AC je najkorištenija i najpoželjnija električna energija za kućanske uređaje, urede i građevine. Prvobitno je testiran 1832. pomoću a Dinamo Električni pretvarač, oslanjajući se na koncepte Michaela Faradaya. Sinusni val je valni oblik koji predstavlja izmjeničnu električnu energiju. Drugim riječima, poznata je kao zakrivljena linija.

Glavne razlike između istosmjerne i izmjenične struje

1. Kanaliziranje i stvaranje istosmjerne struje skupi su u usporedbi s izmjeničnom strujom.
2. Gubitak snage je značajan u istosmjernoj struji, dok nema gubitka energije u izmjeničnoj struji.
3. Istosmjerna struja teče u određenom smjeru s postojanim magnetizmom, ali izmjenična struja teče u drugom smjeru s rotirajućim magnetom.
4. Frekvencija istosmjerne struje je nula, ali je frekvencija izmjenične struje 50 do 60 herca.
5. Iako istosmjerna struja ne može ići daleko, izmjenična struja može se koristiti za opsežne prijenose.

Reference

1. https://www.britannica.com/science/alternating-current
2. https://ec.europa.eu/health/scientific_committees/opinions_layman/en/electromagnetic-fields/glossary/abc/alternating-current.htm

Zadnje ažuriranje: 13. srpnja 2023