Kintamosios ir nuolatinės srovės pranašumai ir trūkumai

Pasakykite žodį „elektra“, ir daugelis amerikiečių galvoja apie Thomasą Edisoną, tačiau taip pat turėtų atminti vardas Nikola Tesla. Kartu su finansininku George'u Westinghouse'u, „Tesla“ yra atsakinga už tai, kad kintama elektros energija maitina visus namus Šiaurės Amerikoje, taip pat visus likusio pasaulio namus, kuriuose yra elektra.

Dėl „Tesla“ sugalvoto indukcijos generatoriaus, kintamąją srovę (AC) yra lengviau gaminti nei nuolatinę srovę (DC). Kitas kintamosios srovės pranašumas yra tas, kad ją lengviau perduoti. Vis dėlto nuolatinę nuolatinės srovės energiją lengviau kaupti, o ji geriau tinka mažiems įrenginiams, kuriuose naudojama subtili elektronika ir plona viela. Visi maži prietaisai, maitinami baterijomis, veikia nuolatinės srovės srove.

1880-aisiais Edisonas ir Tesla įsitraukė į mūšį, norėdami nustatyti tokio tipo srovę, kuri geriausiai patenkintų JAV elektros energijos poreikius. Istorikai šį mūšį prisimena kaip Srovių karą. Edisonas sukūrė nuolatinės srovės elektros tinklą, galintį įjungti šviesas ir kitus elektros prietaisus, tačiau kilo problema. Kadangi nebuvo žinomas joks būdas padidinti įtampą, elektrinės buvo reikalingos tik kelių mylių intervalais.

Naudojant transformatorius, kintamosios srovės energiją galima padidinti iki labai aukštos įtampos, o paskui sumažinti iki naudingos įtampos naudojimo vietoje, pašalinant poreikį įsikišti elektrinėms. Edisonas manė, kad aukštoji įtampos kintamosios srovės perdavimo linijose yra pavojinga, netgi norint, kad viešumoje būtų nukalti benamiai gyvūnai, kad įrodytų savo mintį. Klausimas buvo išspręstas, kai George'as Westinghouse'as pasitelkė indukcijos generatorių, kad maitintų naująją generatoriaus stotį Niagaros krioklyje. Jis ne tik buvo saugus kintamos srovės energijai, bet ir apšvietė visą Bafalo miestą Niujorke - ir už jo ribų, kai tik Niagaros krioklio elektrinė prisijungė 1896 m.

Bet kuris mažas prietaisas, kuris pasikliauja akumuliatoriumi, naudoja nuolatinę srovę, o elektronų srautas iš vieno gnybto į kitą per grandinę yra tai, kaip dauguma aukštųjų mokyklų studentų supranta srovės srautą. Skirtingai nuo kintamosios srovės, kuri keičia kryptį kelis kartus per sekundę, nuolatinė srovė teka patikimai ta pačia kryptimi. Tai svarbu puslaidininkių, šviesos diodų ir tranzistorių pasaulyje. Kiekvieną kartą keičiant kintamąją srovę akimirksniu prarandama energija. Šiuo metu yra begalybė, tačiau to pakanka, kad būtų paveikti jautrūs įrenginiai, kurie tapo įprasti šiuolaikiniame kompiuterizuotame pasaulyje.

Kintamoji ir nuolatinė srovė gali būti perduodamos per elektros linijas, tačiau, jei nėra pagreitinto transformatoriaus, kintamosios srovės elektros energijos perdavimas nėra toks efektyvus. Kintamos srovės elektra linkusi judėti laido paviršiumi ir praranda galią per atstumą dėl „Odos efekto“ ir talpinės jungties, o nuolatinė nuolatinė elektra keliauja per visą laidą.

Nuo „Tesla“ ir „Edison“ laikų inžinieriai sukūrė būdus, kaip transformatoriais padidinti nuolatinės srovės įtampą. Kadangi dideli saulės elektrinių ūkiai ir kiti atsinaujinantys energijos šaltiniai generuoja nuolatinę energiją, perduodant ją kaip nuolatinę srovę, nereikėtų keistis keitikliais, kurie eikvoja energiją per šilumos nuostolius.