Avantajele și dezavantajele CA și DC

Spuneți cuvântul „electricitate” și mulți americani se gândesc la Thomas Edison, dar numele Nikola Tesla ar trebui să vină în minte. Alături de finanțatorul George Westinghouse, Tesla este responsabilă de faptul că energia electrică de curent alternativ alimentează fiecare casă din America de Nord, precum și fiecare casă din restul lumii care are energie electrică.

Curentul alternativ (AC) este mai ușor de produs decât curentul continuu (DC), datorită generatorului de inducție inventat de Tesla. Un alt dintre avantajele curentului de curent alternativ este că este mai ușor de transmis. Totuși, electricitatea cu curent continuu este mai ușor de stocat și este mai bună pentru aplicații mici care implică electronice delicate și sârmă subțire. Toate dispozitivele mici alimentate cu baterii funcționează cu curent continuu.

În anii 1880, Edison și Tesla s-au îmbrăcat într-o luptă pentru a stabili tipul de curent care ar satisface cel mai bine nevoile de electricitate ale Statelor Unite. Istoricii își aduc aminte de această bătălie drept Războiul Curenților. Edison a înființat o rețea de electricitate continuă, capabilă să alimenteze lumini și alte dispozitive electrice, dar a existat o problemă. Deoarece nu a fost cunoscută nicio metodă care să crească tensiunea, centralele electrice erau necesare la intervale de doar câțiva kilometri.

Folosind transformatoare, puterea de curent alternativ poate fi intensificată până la tensiuni foarte mari și apoi coborâtă la o tensiune utilă la punctul de utilizare, eliminând necesitatea stațiilor de intervenție. Edison credea că tensiunea ridicată în liniile de transmisie de curent alternativ este periculoasă, ajungând chiar și până la electrocutarea animalelor rătăcite în public pentru a-și demonstra punctul de vedere. Problema a fost soluționată atunci când George Westinghouse a folosit generatorul de inducție pentru a alimenta noua stație generatoare de la Cascada Niagara. Nu numai că a fost în siguranță alimentarea cu curent alternativ, a aprins întregul oraș Buffalo, New York - și nu numai - de îndată ce centrala de la Cascada Niagara a intrat online în 1896.

Orice dispozitiv mic care se bazează pe o baterie folosește curent continuu, iar fluxul de electroni de la un terminal la celălalt printr-un circuit este modul în care cei mai mulți elevi de liceu înțeleg fluxul de curent. Spre deosebire de curentul de curent alternativ, care schimbă direcția de câteva ori pe secundă, curentul continuu curge în mod fiabil în aceeași direcție. Acest lucru este important în lumea semiconductorilor, a LED-urilor și a tranzistoarelor. De fiecare dată când curentul alternativ schimbă direcția, există o pierdere momentană de putere. Momentul este infinitesimal, dar este suficient să afectăm dispozitivele sensibile care au devenit comune în lumea computerizată modernă.

Curentul de curent alternativ și de curent continuu pot fi transmise prin intermediul liniilor de alimentare, dar în absența unui transformator pasiv, transmisia de curent alternativ este mai puțin eficientă. Electricitatea cu curent alternativ tinde să călătorească pe suprafața sârmei și pierde puterea la distanță datorită efectului pielii și cuplării capacitive, în timp ce energia electrică continuă circulă prin întregul fir.

Încă din zilele Tesla și Edison, inginerii au dezvoltat modalități de a crește tensiunea de curent continuu cu transformatoare. Deoarece fermele de energie solară pe scară largă și alte surse de energie regenerabile generează curent continuu, transmiterea acestuia ca curent continuu ar elimina nevoia de conversie de către invertoare, care risipește puterea prin pierderea de căldură.