Elektriciteit is verdeeld in twee soorten stroom: wisselend en direct. Wisselstroom wisselt de polariteit vele malen per seconde af, terwijl gelijkstroom constant en onveranderlijk blijft.
De elektriciteit die uit uw muur komt, is wisselstroom, terwijl de elektriciteit van een batterij gelijkstroom is. Maar het zijn niet alleen apparaten op batterijen die gelijkstroom gebruiken: bijna alle elektronische apparaten zetten de AC van uw muur in gelijkstroom om met behulp van een apparaat dat een gelijkrichter wordt genoemd.
De constantheid van gelijkstroom is essentieel voor het uitvoeren van apparaten zoals computers, die een stabiele status vereisen om de digitale en de nullen die het systeem gebruiken te vergelijken.
Wat is elektriciteit eigenlijk?
Elektriciteit is de stroom van elektronen door een geleidend materiaal zoals een metalen draad. Elektronen botsen tegen elkaar in een lange ketting, waardoor er een algemene beweging van elektronen langs de draad plaatsvindt. Deze beweging van de elektronen door de geleider creëert elektriciteit, evenals een magnetisch veld. Die elektrische energie drijft alles in je leven aan met een stekker of een "aan" -schakelaar.
Elektriciteit heeft drie hoofdcomponenten die ons vertellen hoe krachtig de stroom is. Deze drie kenmerken zijn spanning, stroom en weerstand. De spanning vertelt ons hoe krachtig de elektrische stroom is, de stroom vertelt ons hoe snel de elektriciteit stroomt en de weerstand vertelt ons hoe moeilijk het is voor de elektronen om langs onze geleider te stromen. Deze algemene definitie is niet nauwkeurig genoeg voor een leerboek, maar is volledig genoeg voor de doeleinden van dit artikel.
Het verschil tussen AC en DC
Wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC) hebben beide spanning, stroom en weerstand. Het is hoe de stroom loopt die het verschil maakt.
Wisselstroom stroomt snel vooruit en achteruit, waarbij de polariteit wordt omgekeerd tussen 50 en 60 keer per seconde. Dit botst onmiddellijk met een intuïtief inzicht: als de elektronen naar binnen gaan en dan weer terugkomen, hoe kunnen ze dan iets aandrijven?
Het is echter niet de opeenhoping van elektronen die energie creëert. Elektronen hebben geen bestemming die ze moeten bereiken voordat er stroom wordt gemaakt. Het is de beweging van de elektronen zelf die elektrische energie creëert. Net zoals water dat door een pijp stroomt een kracht creëert ongeacht de richting, creëren elektronen die door een draad stromen elektriciteit.
DC wisselt daarentegen helemaal niet af. Onder ideale omstandigheden is het een gelijkmatige stroom zonder veranderingen in de tijdsspanne. Hoewel DC geconverteerd van AC met een gelijkrichter vaak een benadering is van deze stabiele lijn, draait het zeker niet rond zoals AC. Als we DC visualiseren als waterstroom, creëert het een constante bewegingssnelheid in slechts één richting.
Dankzij hun verschillende aard hebben AC en DC verschillende toepassingen. De meeste elektrische motoren van de wereld draaien op wisselstroom. In deze motoren wordt de snelle spanningsomkering van de stroom gebruikt om de polariteit van een magneet snel heen en weer te schakelen. Deze snelle omkering van de polariteit zorgt ervoor dat een draad in de magneten roteert, waardoor een draaiende kracht ontstaat die een motor van stroom voorziet. AC wordt ook gebruikt voor krachtoverbrenging. De spanning van AC is relatief eenvoudig te veranderen, waardoor het een betere keuze is voor langeafstandstransmissie dan gelijkstroom. AC kan met enorme spanningen door de draden worden gestuurd, wat resulteert in zeer weinig verlies op weg naar de klant. Bij aankomst wordt het voltage drastisch verlaagd van ongeveer 765.000 volt tot een beter beheersbare 110-220 volt en naar uw huis gestuurd. Gelijkstroom kan dergelijke dramatische spanningstransformaties niet bereiken zonder veel grotere vermogensverliezen. Gelijkstroom wordt meestal gebruikt om kleinere, meer delicate apparaten te voeden. Alle consumentenelektronica, van uw tablet tot uw pc, werkt op gelijkstroom, net als alles wat op batterijen werkt. Deze apparaten profiteren niet alleen van DC: ze kunnen gewoon niet werken op AC. Apparaten die werken op 1s en 0s (zoals computers) hebben een keihard spanningsniveau nodig om onderscheid te kunnen maken tussen een hoog signaal dat een signaal vertegenwoordigt en een laag signaal dat een nul vertegenwoordigt. Met de continu draaiende stroom van AC hebben elektronische apparaten geen stabiele toestand om te gebruiken ter vergelijking. Zonder een stabiele stroom zouden deze apparaten niet kunnen werken. Omdat wisselstroom voortdurend verandert, kan het eenvoudigweg geen stabiel vergelijkingsniveau voor elektronica bieden. Zowel wisselstroom als gelijkstroom worden veel gebruikt in verschillende soorten apparaten, van koelkasten tot computers. Sommige apparaten kunnen zelfs beide gebruiken, met behulp van AC voor het aandrijven van een motor en DC om een ​​touchscreen van stroom te voorzien. De ene is niet beter dan de andere, maar gewoon anders.
Waarvoor worden AC en DC gebruikt?
