18.4 C
Athens
Πέμπτη, 25 Απριλίου, 2024
ΑρχικήΟικονομίαΤεχνολογίαΣύγκριση του συνεχούς και του εναλλασσόμενου ρεύματος

Σύγκριση του συνεχούς και του εναλλασσόμενου ρεύματος


Του Δαμιανού Λιακάκη,

Αρχικά, χρειάζεται να ξεχωρίσουμε την ηλεκτρική τάση και το ρεύμα, διότι πολλοί τα συγχέουν, ενώ στην ουσία είναι το αίτιο και το αποτέλεσμα, αντίστοιχα. Κάθε σημείο έχει ένα ηλεκτρικό δυναμικό (π.χ. η γη έχει μηδενικό). Η τάση (V), λοιπόν, είναι η τιμή της διαφοράς των δυναμικών δυο σημείων και μετριέται σε Volt. Το ρεύμα (I) είναι η προσανατολισμένη κίνηση ηλεκτρικών φορτίων ή φορέων ηλεκτρικού φορτίου και μετριέται σε Αμπέρ (Α). Το αίτιο για αυτό είναι η τάση. Χρειάζεται να τονίσουμε ότι με την ίδια τάση μπορεί να έχουμε διαφορετικό ρεύμα, το οποίο εξαρτάται από την τιμή της αντίστασης (R) και μπορούμε να το υπολογίσουμε με τη βοήθεια του Νόμου του Ωμ (V=I∙R). Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο «δυσκολεύεται» το ρεύμα να διαπεράσει το στοιχείο, αρά τόσο μικρότερη και η τιμή του. Εν γένει, έχουμε δύο μορφές ρευμάτων: το συνεχές (DC) και το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC).

Συνεχές Ρεύμα

Το DC είναι το ρεύμα στο οποίο οι φορείς κινούνται με σταθερή κατεύθυνση, δηλαδή σε μια μπαταρία που παράγει DC έχουμε το ρεύμα να ξεκινάει από τον θετικό πόλο και να καταλήγει στον αρνητικό. Αρκετές από τις συσκευές στο σπίτι μας λειτουργούν με DC (π.χ. τηλεόραση, Η/Y και όλες οι συσκευές που έχουν μπαταρίες). Για να καταφέρουν να λειτουργήσουν χρειάζεται ο μετατροπέας, ο οποίος αλλάζει την AC τάση της πρίζας σε DC. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι μπαταρίες φορτίζονται μόνο με συνεχή τάση και, στη συνέχεια, παράγουν DC. Αυτό είναι άλλο ένα θετικό, αφού έτσι καταφέρνουμε να αποθηκεύσουμε ενέργεια για μελλοντική χρήση.

Υποστηρικτής του DC ήταν Thomas Edison, ο οποίος κατασκεύασε το πρώτο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας το 1882 στη Νέα Υόρκη (Pearl Street) που λειτουργούσε με συνεχή τάση, αλλά μετά τον πόλεμο τον ρευμάτων καθιερώθηκε το AC. Στις μέρες μας, που είναι ευκολότερη η μετατροπή από DC σε AC (και το αντίθετο), χρησιμοποιείται για τη μεταφορά ενέργειας σε πολύ μεγάλες αποστάσεις το συνεχές HVDC (υψηλής τάσης συνεχές ρεύμα), αφού είναι οικονομικότερο από το AC (σε AC χρειάζονται 3 γραμμές ενώ σε DC μόνο 2). Μάλιστα, η γραμμή που συνδέει την Ελλάδα με την Ιταλία είναι με συνεχές ρεύμα, σε αντίθεση με τις υπόλοιπες 4 συνδέσεις της Ελλάδας που είναι με εναλλασσόμενο. Με τις HVDC γραμμές είναι εφικτό να συνδεθούν χώρες οι οποίες έχουν διαφορετικές συχνότητες λειτουργίας στο δίκτυό τους.

Πηγή εικόνα: sakulich / Pixabay

Εναλλασσόμενο Ρεύμα

Το AC είναι το ρεύμα του οποίου η φόρα μεταβάλλεται συνεχώς, δηλαδή η τιμή της τάση αλλάζει από θετική σε αρνητική και έτσι καταλήγουμε να έχουμε μια ταλάντωση των ηλεκτρονίων. Η τάση που έχουμε στην πρίζα του σπιτιού μας είναι εναλλασσόμενη με τιμή 230V. Η παραγωγή του AC είναι ευκολότερη από αυτήν του DC και, επιπλέον, με τη βοήθεια του μετασχηματιστή, καταφέρνουμε να αυξήσουμε την τάση, αλλά και να τη μειώσουμε, χωρίς να έχουμε σημαντικές απώλειες. Στα εργοστάσια υπάρχει ένας μετασχηματιστής που αυξάνει την τάση πριν τη μεταφορά (με υψηλή τάση έχουμε μικρά ρεύματα, άρα μικρές απώλειες στη μεταφορά) και στις πόλεις υπάρχει άλλος ένας μετασχηματιστής που υποβαθμίζει την τάση σε ασφαλείς τιμές. Αυτοί είναι και οι λόγοι για τους οποίους τα ηλεκτρικά δίκτυα λειτουργούν με εναλλασσόμενο ρεύμα.

Συμπεραίνουμε, λοιπόν, ότι δεν υπάρχει «καλύτερο» είδος ρεύματος, αφού το καθένα έχει διαφορετικές χρήσεις, τις οποίες δεν θα κατάφερνε το άλλο. Όπως είδαμε παλιότερα, δεν υπήρχαν οι κατάλληλες συσκευές έτσι ώστε το DC να συμφέρει για μεταφορά ενέργειας, ωστόσο τώρα με την εξέλιξη της επιστήμης είναι εφικτό. Πάντα θα χρησιμοποιείται αυτό που θα προσφέρει την οικονομικότερη, ευκολότερη και ασφαλέστερη λειτουργία για το οποιοδήποτε πρόβλημα.


ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
  • Difference Between Ac And Dc, byjus.com, διαθέσιμο εδώ
  • Difference between DC power and AC power, matsusada.com, διαθέσιμο εδώ

 

TA ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΑΡΘΡΑ

Δαμιανός Λιακάκης
Δαμιανός Λιακάκης
Γεννημένος στην Αθηνά, σπουδάζει στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Πατρών. Τη συγκεκριμένη περίοδο ασχολείται με την ολοκλήρωση της διπλωματικής του εργασίας, που αποτελεί την κατασκευή ενός Μετατροπέα Πολλαπλών Εισόδων. Ενδιαφέροντά του είναι οι εκδρομές, οι ταινίες και η γυμναστική.