Maiņstrāvas un līdzstrāvas priekšrocības un trūkumi

Sakiet vārdu "elektrība", un daudzi amerikāņi domā par Tomasu Edisonu, taču prātā vajadzētu arī vārdam Nikola Tesla. Kopā ar finansistu Džordžu Vestingshouse, Tesla ir atbildīga par to, ka maiņstrāvas elektrība darbina katru māju Ziemeļamerikā, kā arī visas mājas pārējā pasaulē, kurās ir elektrība.

Pateicoties Tesla izgudrotajam indukcijas ģeneratoram, maiņstrāvu (AC) ir vieglāk ražot nekā līdzstrāvu (DC). Vēl viena no maiņstrāvas priekšrocībām ir tā, ka to ir vieglāk pārraidīt. Tomēr līdzstrāvas elektroenerģiju ir vieglāk uzglabāt, un tas ir labāk maziem lietojumiem, kas saistīti ar delikātu elektroniku un plānu vadu. Visas mazās ierīces, kuras darbina baterijas, darbojas ar līdzstrāvu.

1880. gados Edisons un Tesla tika iesaistīti cīņā par tāda strāvas veida noteikšanu, kas vislabāk kalpotu Amerikas Savienoto Valstu elektrības vajadzībām. Vēsturnieki atceras šo cīņu kā straumju karu. Edisons izveidoja līdzstrāvas elektrības tīklu, kas var darbināt gaismas un citas elektriskas ierīces, taču radās problēma. Tā kā nebija zināma neviena metode sprieguma palielināšanai, spēkstacijas bija vajadzīgas tikai ar dažu jūdžu intervālu.

Izmantojot transformatorus, maiņstrāvas enerģiju var palielināt līdz ļoti augstam spriegumam un pēc tam samazināt līdz lietderīgajam spriegumam lietošanas vietā, novēršot nepieciešamību pēc iejaukšanās spēkstacijām. Edisons uzskatīja, ka augstsprieguma maiņstrāvas pārvades līnijās ir bīstams, pat dodoties publiski klaiņojošiem dzīvniekiem, lai pierādītu savu viedokli. Jautājums tika nokārtots, kad Džordžs Vestingshouse izmantoja indukcijas ģeneratoru, lai darbinātu jauno ģeneratoru staciju Niagāras ūdenskritumā. Tas bija ne tikai maiņstrāvas drošums, bet arī izgaismoja visu Bufalo pilsētu Ņujorkā un ārpus tās, tiklīdz Niagāras ūdenskrituma spēkstacija sāka darboties tiešsaistē 1896. gadā.

Jebkura maza ierīce, kas paļaujas uz akumulatoru, izmanto līdzstrāvu, un elektronu plūsma no viena spailes uz otru caur ķēdi ir tā, kā vairums vidusskolēnu saprot pašreizējo plūsmu. Atšķirībā no maiņstrāvas, kas maina virzienu vairākas reizes sekundē, līdzstrāvas strāva ticami plūst tajā pašā virzienā. Tas ir svarīgi pusvadītāju, gaismas diožu un tranzistoru pasaulē. Katru reizi, kad maiņstrāva pārslēdz virzienu, notiek īslaicīgs enerģijas zudums. Šis brīdis ir bezgalīgs, taču ar to ir pietiekami, lai ietekmētu jutīgās ierīces, kuras mūsdienu datorizētajā pasaulē ir kļuvušas par ierastu.

Maiņstrāvas un līdzstrāvas strāvu var pārraidīt caur elektrolīnijām, bet, ja nav pastiprinātāja transformatora, maiņstrāvas strāvas pārvade nav tik efektīva. Maiņstrāvas elektrībai ir tendence pārvietoties pa stieples virsmu un zaudē spēku jaudas attālumā, pateicoties Skin Effect un kapacitatīvajai sakabei, turpretī līdzstrāvas elektrība pārvietojas pa visu vadu.

Kopš Tesla un Edisona dienām inženieri ir izstrādājuši veidus, kā ar transformatoriem palielināt līdzstrāvas spriegumu. Tā kā liela mēroga saules elektrības fermas un citi atjaunojamās enerģijas avoti rada līdzstrāvas enerģiju, pārnesot to kā līdzstrāvas strāvu, nebūtu nepieciešams pārveidot pārveidotājus, kas patērē enerģiju caur siltuma zudumiem.