De voordelen en nadelen van AC en DC

Zeg het woord 'elektriciteit' en veel Amerikanen denken aan Thomas Edison, maar de naam Nikola Tesla moet ook in je opkomen. Samen met financier George Westinghouse is Tesla verantwoordelijk voor het feit dat AC-elektriciteit elk huis in Noord-Amerika van stroom voorziet, evenals elk huis in de rest van de wereld dat elektriciteit heeft.

Man op het punt om in te pluggen

De voordelen en nadelen van AC en DC

Afbeelding tegoed: PM-afbeeldingen / DigitalVision / GettyImages

Wisselstroom (AC) is gemakkelijker te produceren dan gelijkstroom (DC) dankzij de door Tesla uitgevonden inductiegenerator. Een ander voordeel van wisselstroom is dat het gemakkelijker te verzenden is. DC-elektriciteit is echter gemakkelijker op te slaan en het is beter voor kleine toepassingen met delicate elektronica en dunne draad. Alle kleine apparaten die op batterijen werken, werken op gelijkstroom.

AC Vs. DC - Tesla Vs. Edison

In de jaren 1880 raakten Edison en Tesla verwikkeld in een strijd om het type stroom vast te stellen dat het beste zou voorzien in de elektriciteitsbehoeften van de Verenigde Staten. Historici herinneren zich deze strijd als de oorlog van de stromingen. Edison heeft een netwerk van gelijkstroom-elektriciteit opgezet dat verlichting en andere elektrische apparaten kan voeden, maar er was een probleem. Omdat er geen methode bekend was om de spanning te verhogen, waren krachtcentrales nodig met intervallen van slechts enkele kilometers.

Met behulp van transformatoren kan AC-vermogen worden verhoogd tot zeer hoge spanningen en vervolgens worden verlaagd tot een nuttige spanning op het punt van gebruik, waardoor tussenliggende energiecentrales niet meer nodig zijn. Edison geloofde dat de hoogspanning in AC-transmissielijnen gevaarlijk was en zelfs zover ging om zwerfdieren in het openbaar te elektrocuteren om zijn punt te bewijzen. De kwestie werd opgelost toen George Westinghouse de inductiegenerator gebruikte om het nieuwe generatorstation bij Niagara Falls van stroom te voorzien. Niet alleen was wisselstroom veilig, het verlichtte de hele stad Buffalo, New York - en daarbuiten - zodra de Niagara Falls-elektriciteitscentrale in 1896 online kwam.

DC-regels in de wereld van elektronica

Elk klein apparaat dat op een batterij vertrouwt, gebruikt gelijkstroom en de stroom van elektronen van de ene aansluiting naar de andere via een circuit is hoe de meeste middelbare scholieren de stroom begrijpen. In tegenstelling tot wisselstroom, die meerdere keren per seconde van richting verandert, stroomt gelijkstroom betrouwbaar in dezelfde richting. Dat is belangrijk in de wereld van halfgeleiders, leds en transistors. Elke keer dat wisselstroom van richting verandert, is er een tijdelijk stroomverlies. Het moment is oneindig klein, maar het is genoeg om de gevoelige apparaten te beïnvloeden die in de moderne geautomatiseerde wereld gebruikelijk zijn geworden.

Een terugkeer naar gelijkstroomtransmissie?

AC- en DC-stroom kunnen beide worden overgedragen via hoogspanningslijnen, maar bij afwezigheid van een step-up transformator is de AC-stroomoverdracht minder efficiënt. AC-elektriciteit heeft de neiging om over het oppervlak van de draad te reizen en verliest vermogen over de afstand als gevolg van het skin-effect en capacitieve koppeling, terwijl DC-elektriciteit door de hele draad reist.

Sinds de dagen van Tesla en Edison hebben ingenieurs manieren ontwikkeld om de spanning van gelijkstroom met transformatoren te verhogen. Omdat grootschalige zonne-energiebedrijven en andere hernieuwbare energiebronnen gelijkstroom opwekken, door het als gelijkstroom te verzenden, zou de omvorming door omvormers, die stroom verspillen, overbodig worden door warmteverlies.