The rozdíl mezi střídavým a stejnosměrným proudem je to v zásadě způsob, jakým se elektrony pohybují v kabelech, které jej vedou. Ve střídavém proudu se jedná o oscilační pohyb, zatímco ve stejnosměrném proudu proudí elektrony pouze jedním směrem: od záporného ke kladnému pólu..
Existuje však více rozdílů, počínaje jeho generací až po účinnost při používání, bezpečnost a dopravu. Každý z nich má své výhody a nevýhody, takže použití jednoho nebo druhého závisí na aplikaci.
| Střídavý proud | Stejnosměrný proud | |
| Aktuální směr | Obousměrný (oscilační). | Jednosměrný (Uniform). |
| Kašna | Alternátory. | Baterie, baterie, dynama. |
| Zdroje elektromotorické síly (f.m) | Oscilační nebo rotující vodiče nebo vodiče v přítomnosti magnetického pole. | Elektrochemické reakce uvnitř článků a baterií. Spínané nebo usměrněné generátory střídavého proudu s diodami. |
| Provozní frekvence | V domácích a průmyslových zásuvkách 50 Hz nebo 60 Hz | 0 Hz |
| Provozní napětí | 110 V nebo 220 V | 1,5 V; 9V; 12V nebo 24V |
| Přenosové napětí na velké vzdálenosti | Až 380 000 voltů. | Nelze jej přepravovat na dlouhé vzdálenosti, protože má spoustu ztrát. |
| Zesilovače cirkulující v 1 hp motoru | Jednofázové 110 V 60 Hz: 16 A.. | Při 12 voltech DC: 100 A.. |
| Maximální proud na Joule spotřebu | 110 V: 0,01 A / J | 12V: 0,08 A / J |
| Pasivní prvky v obvodech | Impedance: | -Vytrvalost |
| Výhoda | Nízké ztráty při přepravě. | Je to bezpečné, protože je to nízké napětí. Skladovatelné v článcích a bateriích. |
| Nevýhody | Nebezpečný z důvodu vysokého provozního napětí. | Nelze jej přepravovat na dlouhé vzdálenosti, protože má spoustu ztrát. |
| Aplikace | Domácí a průmyslové: pračky, chladničky, výrobní závody. | Přenosné elektronické vybavení: smartphony, notebooky, rádia, baterky, hodinky. |
Není možné hovořit o střídavém proudu, aniž bychom zmínili Nikolu Teslu (1846-1943), inženýra srbochorvatského původu, který jej vynalezl a propagoval. Byl to on, kdo vygeneroval nejvíce patentů na jeho aplikace, dopravu a použití.
Všechny tyto patenty byly přiděleny americké společnosti Westinghouse Electric Co. jeho tvůrce, aby získal potřebné financování svých experimentů a projektů.
První testy střídavého proudu provedl jeden z hlavních průkopníků elektřiny: Michael Faraday (1791-1867), který objevil elektromagnetickou indukci a postavil první generátor střídavého proudu..
Jedním z prvních praktických použití v roce 1855 byla elektroléčba se střídavým proudem pro aktivaci svalové kontrakce. U tohoto typu léčby byl střídavý proud mnohem lepší než stejnosměrný..
Později v roce 1876 vynalezl ruský inženýr Pavel Yáblochkov osvětlovací systém založený na elektrických obloukových lampách a generátorech střídavého proudu. Do roku 1883 rakousko-uherská společnost Ganz funguje již nainstaloval asi padesát střídavých osvětlovacích systémů.
Mezi hlavní příspěvky Nicoly Tesly pro vývoj a používání střídavého proudu patří vynález elektrického motoru, který pracuje se střídavým proudem, aniž by bylo nutné jej převádět na stejnosměrný proud.
Nikola Tesla také vynalezl třífázový proud, aby co nejvíce využil energii při výrobě a infrastrukturu při přepravě elektřiny. Dnes je tento systém stále používán.
Dalším velkým přínosem ve vývoji střídavého proudu byl vynález transformátoru. Toto zařízení umožňuje zvýšení napětí pro dálkovou přepravu a snížení napětí pro bezpečnější použití v domácnostech a průmyslu..
Tento vynález rozhodně udělal ze střídavého proudu lepší alternativu jako metodu distribuce elektrické energie než metodu stejnosměrného proudu..
Předchůdcem moderního transformátoru bylo železné zařízení zvané „sekundární generátor“, které bylo vystaveno v Londýně v roce 1882 a později v Turíně, kde bylo používáno pro elektrické osvětlení..
První uzavřený transformátor s železným jádrem, jak jej známe dnes, představili dva maďarští inženýři ze společnosti Ganz v Budapešti. Patenty koupila společnost Westinghouse Electric Co..
Základní charakteristikou transformátoru je, že podíl mezi výstupním napětím na sekundárním VS a vstupní napětí na primárním VP se rovná kvocientu mezi počtem závitů sekundárního vinutí Vdva děleno počtem závitů primárního vinutí N1:
PROTIS / VP = Ndva / N1
Jednoduchým výběrem vhodného poměru otáček mezi primárním a sekundárním transformátorem lze dosáhnout správného výstupního napětí přesně a bez znatelné ztráty výkonu..
První komerční elektrický rozvodný systém, který používal transformátory, byl uveden do provozu ve státě Massachusetts ve Spojených státech v roce 1886.
Evropa však držela krok s elektrickým vývojem, protože ve stejném roce bylo v italském Cerchi instalováno přenosové vedení založené na nově vynalezeném transformátoru, které přenášelo střídavý proud na vzdálenost 30 km při účinném napětí 2 000 voltů..
Transformátor nebyl jen revolucí v oblasti přenosu elektrické energie. Také v oblasti automobilového průmyslu, kdy byla použita společností Ford Motor Company v systému zapalovací cívky zapalovacích svíček Ford Model T..
Stejnosměrný proud byl vyroben v roce 1800 vynálezem galvanické hromady, která byla pojmenována, protože jejím vynálezcem byl italský fyzik Alessandro Volta, který žil v letech 1745 až 1827..
Ačkoli původ proudu nebyl dobře pochopen, francouzský fyzik André Marie Ampere (1775-1836) identifikoval dvě polarity v galvanických buňkách a domníval se, že elektrický proud protéká z kladného pólu do záporného..
Dnes se tato konvence stále používá, i když je známo, že nosiči elektrického náboje jsou elektrony, které jdou opačným směrem, od záporného pólu ke kladnému pólu..
Francouzský vynálezce Hippolyte Pixii (1808-1835) postavil generátor skládající se ze smyčky nebo smyčky drátu, která se otáčela kolem magnetu, a poznamenal, že každou polovinu otáčky byl proud obrácen.
Na návrh Ampere vynálezce přidal komutátor a tak byl vytvořen první generátor dynama nebo stejnosměrného proudu..
Pokud jde o elektrické osvětlovací systémy, používalo se mezi 1870 a 1880 elektrickými obloukovými lampami, které vyžadovaly vysoké napětí, ať už jednosměrné nebo stejnosměrné..
Jak je známo, vysoké napětí je v domácnostech velmi nebezpečné. V tomto smyslu učinil americký vynálezce Thomas Alva Edison (1847-1931) bezpečnější a komerčnější použití elektřiny pro účely osvětlení. V roce 1880 Edison zdokonalil žárovku a učinil ji ziskovou.
Stejně jako Nikola Tesla byl propagátorem střídavého proudu, Thomas Alva Edison byl propagátorem stejnosměrného proudu, protože to považoval za bezpečnější.
I za účelem odrazení od používání střídavého proudu pro komerční účely vynalezl Edison elektrickou židli se střídavým proudem, aby veřejnost pochopila jeho nebezpečí pro lidský život.
Nikola Tesla původně pracoval ve společnosti Edison Electric a různými způsoby přispíval ke zlepšení generátorů stejnosměrného proudu..
Ale protože Tesla byl přesvědčen o výhodách střídavého proudu z hlediska jeho dopravy a distribuce, netrvalo dlouho, než rozdíly s Edisonem přivedly tyto dvě silné osobnosti do konfliktu. Tak začala válka proudů: AC vs. DC.
Výhody přenosu střídavého proudu a prvních meziměstských rozvodných systémů střídavého proudu v roce 1891 způsobily, že Edison, který se tvrdohlavě nadále zasazoval o stejnosměrný proud, ztratil předsednictví a směr společnosti, kterou založil a která se stala společností General Electric..
Tuto válku nevyhrál ani Nikola Tesla, protože George Westinghouse a akcionáři jeho společnosti se nakonec stali milionáři. Tesla, který byl posedlý myšlenkou přenášet elektrickou energii na dlouhé vzdálenosti bez kabelů, skončil chudý a zapomenutý.
Myšlenka využití stejnosměrného proudu pro distribuci elektrické energie na velké vzdálenosti nebyla zcela zavržena, protože takové systémy byly vyvinuty v padesátých letech minulého století..
Dnes nejdelší podmořský kabel na světě pro přepravu elektrické energie, kabel NorNed, který spojuje Norsko s Nizozemskem, používá stejnosměrný proud 450 tisíc voltů..
Použití střídavého proudu pro podmořské kabely není vhodné, protože mořská voda je vynikajícím vodičem elektřiny a podmořský kabel se střídavým proudem indukuje ve slané vodě vířivé proudy. To by způsobilo velké ztráty elektrické energie, která se chce přenášet.
.
Zatím žádné komentáře