Wenn Sie einige Zeit damit verbracht haben, nachzuforschen, wie elektrische Systeme in Ihrem täglichen Leben funktionieren, haben Sie wahrscheinlich gehört, dass es zwei Arten von Elektrizität gibt – Wechselstrom (AC) und Gleichstrom (DC). Sie sind beide für jede Elektronik von entscheidender Bedeutung. Die Menschen neigen jedoch dazu, sich über ihre Funktionen zu verwirren. Aus diesem Grund werden wir uns in diesem Artikel ansehen, was AC und DC sind, damit Sie die Unterschiede zwischen ihnen kennenlernen können.
Was ist AC?
Wechselstrom bedeutet, dass eine elektrische Ladung periodisch ihre Richtung ändert. Es ist wegen der gekrümmten Linie in seinen elektrischen Zyklen auch als Wellenform bekannt. Nachdem die Menschheit entdeckt hatte, wie Elektrizität funktioniert, mussten effizientere Wege gefunden werden, um größere Energiequellen zu verwalten. Erst 1832 schrieb ein Chemiker, Michael Faraday, was es heute AC sein würde.
Er wusste es damals nicht, aber er hatte die Funktionsweise der elektrischen Energie in Gebäuden, Büros und sogar Pflanzenlampen revolutioniert.
Das Konzept der Verwendung von Wechselstrom hat einen elektrischen Strom, der vielseitig genug ist, um die Richtung seines Flusses umzukehren.
Zuerst dreht ein Magnetfeld eine Drahtschleife, die einen elektrischen Strom entlang des Drahtes erzeugt. Dann kann sich der Draht genug drehen, um unterschiedliche magnetische Polaritäten zu haben, sodass sich Spannung und Strom auf dem Draht und seiner Richtung ändern.
Eine weitere interessante Tatsache ist, dass Wechselstrom verschiedene Formen hat, da er immer abwechselnd ist. Sie müssen nur ein Oszilloskop im Laufe der Zeit verwenden, um festzustellen, dass er mehrere Wellenformen hat, wie wir bereits erwähnt haben. Sie können zwischen Quadrat, Dreieck und Sinus variieren, der häufigsten Form von AC.
Anwendungen von AC
Wechselstrom ist in der Transportbranche unglaublich beliebt, da er weniger Energieverluste aufweist als Gleichstrom. AC ist sehr einfach zu transportieren, daher ist es eine erstaunliche Möglichkeit, Elektromotoren oder größere Geräte wie Toaster, Kühlschränke oder Geschirrspüler mit Strom zu versorgen.
Die bemerkenswerteste Stromquelle zur Erzeugung von Wechselstrom sind elektromechanische Generatoren, deren Spannungen sich in der Polarität ändern. Dies ist der Hauptgrund, warum AC im Laufe der Zeit zwischen positiv und negativ umkehrt. Lichtmaschinen sind eine weitere Möglichkeit, Wechselstrom mit den gleichen Ergebnissen zu erzeugen.
Was ist Gleichstrom?
Gleichstrom fließt nur in eine Richtung. Es braucht nur Halbleiter oder Leiter und Isolatoren, um innerhalb eines Stromkreises zu fließen, und seine Richtung wird sich niemals periodisch ändern. Seine konstante Spannung macht es zu einer großartigen Option, um Geräte mit Energie zu versorgen und Batterien aufzuladen. Es ist leicht zu erkennen, da die meisten von ihnen Plus- und Minuszeichen haben, die durch eine gerade Linie getrennt sind.
Wenn Sie das nächste Mal einen Telefonakku, eine Taschenlampe oder sogar Elektrofahrzeuge verwenden, wissen Sie, dass es Gleichstrom ist, der sie zum Laufen bringt. Alles, was ein Netzteil verwendet, auch wenn es mit einer Batterie betrieben wird, die an eine Wand angeschlossen ist, oder ein beliebiges Kabel für die Stromversorgung benötigt am Ende Gleichstrom.
Bewerbungen für DC
Gleichstrom funktioniert besser für Niederspannungsanwendungen, deshalb sind Thermoelemente, Zellen und Batterien heutzutage die Hauptquelle für Gleichstrom. Flugzeuganwendungen und einige innovative Automobilsysteme sind auf Gleichstrom als primäre Energiequelle angewiesen.
Dies ist jedoch nicht die einzige kreative Anwendung, für die Menschen Gleichstrom verwenden. Tragbare Solarsysteme haben einen erheblichen Einfluss auf die Elektroindustrie, da alle Solarmodule Gleichstrom erzeugen. In jedem Fall müssen Sie nur einen Solar-Wechselrichter verwenden, um DC in wenigen Sekunden in AC umzuwandeln.
Nachdem Sie nun die allgemeinen Konzepte kennen, können wir damit beginnen, die Details zu den Unterschieden der einzelnen Ströme anzugeben.
Unterschied zwischen AC und DC
Wie bereits erwähnt, ist Wechselstrom die Art von Leistungsstrom, der innerhalb eines Stromkreises regelmäßig die Richtung ändert, während Gleichstrom nur in eine Richtung fließen kann.
Falls Sie immer noch verwirrt sind, kehren wir für einen Moment zu den Grundlagen der Elektrizität zurück. Wie Sie vielleicht bereits wissen, entsteht Elektrizität, wenn sich Elektronen aufgrund einer äußeren Kraft von Atom zu Atom bewegen. Diese Bewegung nennen wir elektrischen Strom. Sie erinnern sich wahrscheinlich an die einfachen Schaltungen, die wir alle in der Schule machen mussten, einschließlich einer Batterie und einer Glühbirne. All dieser Prozess von Elektronen, die von einem negativen Anschluss zur Stromquelle fließen und dann zurück zu einem positiven Anschluss gehen, ist das, was wir heute als die Richtung eines elektrischen Stroms kennen.
Glücklicherweise haben sich diese Schaltungen weit genug entwickelt, um die Richtung zu wählen, in die die Elektronen fließen, ob sie vorwärts und rückwärts gehen wie AC oder in eine stetige Richtung (DC).
Lassen Sie uns nun einige wichtige Punkte zwischen AC und DC erwähnen.
- Wechselstrom kann mehr Energie für längere Entfernungen liefern, während Gleichspannung nicht weit reisen kann, da sie schnell Energie verliert.
- Gleichstrom verwendet einen stetigen Magnetismus, um die Elektronen entlang des Drahtes fließen zu lassen. Wechselstrom hingegen verwendet einen rotierenden Magneten.
- Wechselstrom hat eine Frequenz von 50 oder 60 Hz, während Gleichstrom Null hat.
Welches ist sicherer?
Wenn Sie mehr über die von Ihnen verwendeten Produkte erfahren, erfahren Sie, wie sie funktionieren, und lernen die Sicherheitsverfahren kennen, die Sie ergreifen sollten. Es wäre hilfreich, wenn Sie Elektrizität nicht als selbstverständlich ansehen würden, werfen wir einen Blick auf einige Sicherheitsaspekte von Gleichstrom und Wechselstrom.
- Obwohl beide Ströme gefährlich sein können, wenn Sie nicht wissen, wie man damit umgeht, ist Wechselstrom oft gefährlicher als Gleichstrom.
- Ein menschlicher Körper kann einem elektrischen Schlag durch eine DC-Exposition ohne negative Auswirkungen widerstehen. Dies geschieht, weil Menschen eine bessere Impedanz gegenüber Gleichstrom als Wechselstrom haben.
- Das Loslassen eines Teils eines Gleichstroms könnte einfacher sein als in Wechselstromkreisen. Dies bedeutet, dass es sicherer ist, mit Gleichstrom zu arbeiten, da sie auf natürliche Weise die Wirkung verringern, wenn jemand Strom ausgesetzt ist.
Bei der Sicherheit elektrischer Anlagen geht es um Prävention. Das Befolgen grundlegender Sicherheitstipps ist entscheidend, um Unfälle zu vermeiden. Sie können Wasser von elektrischen Geräten fernhalten und die Verwendung beschädigter Netzkabel oder Produkte vermeiden. Die Verwendung einer Raumheizung und die Installation von Rauchmeldern in Ihrem Arbeitsbereich ist ein weiterer wichtiger Tipp, den wir Ihnen geben können. Sie sollten nie daran zweifeln, eine elektrische Inspektion zu planen, wenn Sie feststellen, dass es Probleme mit dem Unterbrecher, der Steckdose oder der Verkabelung sowie Schäden an der Schalttafel gibt.
Warum bevorzugen Menschen Wechselstrom gegenüber Gleichstrom?
Jetzt, da Sie fast alles über Wechsel- und Gleichstrom wissen, möchten Sie vielleicht wissen, warum Wechselstrom manchmal mehr Aufmerksamkeit auf Gleichstrom lenkt. Der Hauptgrund dafür ist die Menge an Energie, die sie transportieren können. Wechselspannung verliert bei der Übertragung deutlich weniger Energie als Gleichspannung. Darüber hinaus kann die Wechselstromleistung je nach Bedarf erhöht oder verringert werden.
Unternehmen können AC auf Wunsch in DC umwandeln. Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass Wechselstrom billiger zu produzieren ist als Gleichstrom und auch einfacher zu erzeugen ist.
Schlussfolgern
Wechsel- und Gleichstrom haben unterschiedliche Richtungen, wenn die Elektronen in ihren Kreisen fließen. Der Gleichstrom oder DC hat eine einzige Richtung, während der Wechselstrom vorwärts und rückwärts gehen kann. Beide waren praktisch für unser tägliches Leben, von kleinen elektrischen Geräten bis hin zu größeren Unternehmen, AC und DC sind für jedes Bauprojekt unerlässlich, das eine zuverlässige Stromquelle nutzen möchte.
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