Az AC és a DC előnyei és hátrányai

Mondja meg az "elektromosság" szót, és sok amerikai amerikaiak Thomas Edisonról gondolja, de a Nikola Tesla névnek is eszébe kell jutnia. A Tesla a pénzügyi támogatóval, George Westinghouse-nal együtt felelős azért is, hogy az AC-áram minden észak-amerikai otthont, valamint a világ többi házát hatalommal bírja, amely villamos energiával rendelkezik.

A váltakozó áramot (AC) könnyebb előállítani, mint a DC-t, a Tesla által feltalált indukciós generátornak köszönhetően. A váltakozó áram előnyeinek másik előnye, hogy könnyebben továbbítható. Az egyenáramú villamos energiát azonban könnyebben lehet tárolni, és ez olyan kis alkalmazásoknál jobb, ahol finom elektronika és vékony huzal található. Az akkumulátorokkal működő összes kicsi eszköz egyenáramú.

Az 1880-as években Edison és Tesla csatába kerültek, hogy meghatározzák az Egyesült Államok villamosenergia-igényét legjobban kielégítő áramerősséget. A történészek ezt a csatát az áramlatok háborújának emlékezik meg. Edison létrehozta a DC-villamosenergia-hálózatot, amely képes világításra és más elektromos eszközökre táplálni, de probléma merült fel. Mivel nem volt ismert módszer a feszültség növelésére, az erőművekre csak néhány mérföldre volt szükség.

A transzformátorok felhasználásával az AC tápellátást nagyon magas feszültségre lehet növelni, majd a felhasználás helyén egy hasznos feszültségre csökkenthetik, kiküszöbölve az interferencia-erőművek szükségességét. Edison úgy vélte, hogy a váltakozó áramú átviteli vezetékek magas feszültsége veszélyes, sőt, akár a nyilvános kóbor állatokat is áramvonalazza, hogy igazolja az érvelését. Az ügy rendeződött, amikor George Westinghouse az indukciós generátort az új generációs állomás táplálására alkalmazta a Niagara-vízesésnél. Nem csak az AC tápellátás biztonságos volt, hanem a teljes New York-i Buffalo városát is megvilágította - és azon túl is -, amint a Niagara-vízesés 1896-ban megjelent az interneten.

Bármely kicsi eszköz, amely akkumulátorra támaszkodik, egyenáramot használ, és az elektronok egyik áramkörön keresztüli áramlása az egyik csatlakozóról a másikra azt jelenti, hogy a legtöbb középiskolás diák megérti az áramot. Ellentétben a váltakozó árammal, amely másodpercenként többször változtatja az irányt, az egyenáram megbízhatóan ugyanabba az irányba áramlik. Ez fontos a félvezetők, a LED-ek és a tranzisztorok világában. Minden alkalommal, amikor a váltakozó áram áramát kapcsolja, pillanatnyi energiát veszít. A pillanat végtelen, de elég ahhoz, hogy befolyásolja az érzékeny eszközöket, amelyek a modern számítógépes világban szokásossá váltak.

Az egyenáramot és az egyenáramot egyaránt továbbíthatják távvezetékeken, de fokozatos transzformátor hiányában az AC tápegység kevésbé hatékony. A váltakozó áramú áram áramlik a huzal felületén, és távolról veszít energiát a Skin Effect és a kapacitív csatolás miatt, míg az egyenáramú villamos az egész huzalon áthalad.

A Tesla és az Edison napja óta a mérnökök kifejlesztettek módszereket az egyenáramú feszültség növelésére a transzformátorokkal. Mivel a nagyszabású napenergia-termelő gazdaságok és más megújuló energiaforrások egyenáramot termelnek, ha egyenáramként továbbítja, akkor az inverterek nem akarják átalakítani, amelyek pazarolják az energiát hőveszteség révén.