Πείτε τη λέξη "ηλεκτρική ενέργεια", και πολλοί Αμερικανοί σκέφτονται τον Thomas Edison, αλλά το όνομα Nikola Tesla θα πρέπει επίσης να έρθει στο μυαλό. Μαζί με τον χρηματοδότη George Westinghouse, ο Tesla είναι υπεύθυνος για το γεγονός ότι η AC ηλεκτρική ενέργεια εξουσιάζει κάθε σπίτι στη Βόρεια Αμερική, καθώς και κάθε σπίτι στον υπόλοιπο κόσμο που έχει ηλεκτρική ενέργεια.
credit: PM Εικόνες / DigitalVision / GettyImagesThe Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των AC και DCΤο εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) παράγεται ευκολότερα από το συνεχές ρεύμα (DC), χάρη στην γεννήτρια επαγωγής που εφευρέθηκε από την Tesla. Ένα άλλο από τα πλεονεκτήματα του AC ρεύματος είναι ότι είναι ευκολότερο να μεταδοθεί. Το ηλεκτρικό ρεύμα DC είναι ευκολότερο να αποθηκευτεί, ωστόσο, και είναι καλύτερο για μικρές εφαρμογές που περιλαμβάνουν λεπτή ηλεκτρονικά και λεπτό σύρμα. Όλες οι μικρές συσκευές που τροφοδοτούνται με μπαταρίες λειτουργούν με ρεύμα DC.
AC Vs. DC - Tesla Vs. Έντισον
Στη δεκαετία του 1880, ο Edison και ο Tesla έγιναν εμπλεγμένοι σε μια μάχη για να καθορίσουν το είδος ρεύματος που θα εξυπηρετούσε καλύτερα τις ανάγκες ηλεκτρικής ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών. Οι ιστορικοί θυμούνται αυτή τη μάχη ως τον πόλεμο των ρευμάτων. Η Edison δημιούργησε ένα δίκτυο ηλεκτρικού ρεύματος DC ικανό να τροφοδοτεί τα φώτα και άλλες ηλεκτρικές συσκευές, αλλά υπήρξε πρόβλημα. Επειδή δεν ήταν γνωστή καμία μέθοδος αύξησης της τάσης, χρειάζονται σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής σε διαστήματα λίγων μόνο μιλίων.
Χρησιμοποιώντας μετασχηματιστές, η ισχύς εναλλασσόμενου ρεύματος μπορεί να ενισχυθεί σε πολύ υψηλές τάσεις και στη συνέχεια να κατέβει σε χρήσιμη τάση στο σημείο χρήσης, εξαλείφοντας την ανάγκη για παρεμβαλλόμενους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Ο Edison πίστευε ότι η υψηλή τάση στις γραμμές μεταφοράς AC ήταν επικίνδυνη, ακόμα και σε βαθμό που ηλεκτροδίαζε αδέσποτα ζώα στο κοινό για να αποδείξει το σημείο του. Το ζήτημα διευθετήθηκε όταν ο George Westinghouse απασχολούσε την γεννήτρια επαγωγής για την τροφοδοσία του νέου σταθμού παραγωγής στο Niagara Falls. Όχι μόνο ήταν η δύναμη εναλλασσόμενου ρεύματος, φωτίζει όλη την πόλη του Buffalo, της Νέας Υόρκης - και πέρα - μόλις ο σταθμός ηλεκτροπαραγωγής Niagara Falls μπήκε σε σύνδεση το 1896.
DC κανόνες στον κόσμο της ηλεκτρονικής
Κάθε μικρή συσκευή που βασίζεται σε μια μπαταρία χρησιμοποιεί ρεύμα DC και η ροή των ηλεκτρονίων από το ένα τερματικό στο άλλο μέσω ενός κυκλώματος είναι ο τρόπος με τον οποίο οι περισσότεροι μαθητές γυμνασίου καταλαβαίνουν την τρέχουσα ροή. Σε αντίθεση με το ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος, το οποίο αλλάζει κατεύθυνση αρκετές φορές το δευτερόλεπτο, το ρεύμα DC ρέει αξιόπιστα στην ίδια κατεύθυνση Αυτό είναι σημαντικό στον κόσμο των ημιαγωγών, των LED και των τρανζίστορ. Κάθε φορά που το ρεύμα AC αλλάζει κατεύθυνση, υπάρχει στιγμιαία απώλεια ισχύος. Η στιγμή είναι απειροελάχιστη, αλλά αρκεί να επηρεάσει τις ευαίσθητες συσκευές που έχουν γίνει κοινές στον σύγχρονο μηχανογραφικό κόσμο.
Μια επιστροφή στη μετάδοση ισχύος DC;
Το ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος και συνεχούς ρεύματος μπορεί να μεταδοθεί μέσω γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά ελλείψει μετασχηματιστή αύξησης ισχύος, η μετάδοση εναλλασσόμενου ρεύματος είναι λιγότερο αποτελεσματική. Ο ηλεκτρισμός εναλλασσόμενου ρεύματος τείνει να ταξιδεύει στην επιφάνεια του καλωδίου και χάνει την ισχύ σε απόσταση λόγω του επιπτώσεις του δέρματος και της χωρητικής σύζευξης, ενώ η ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος κινείται μέσω ολόκληρου του καλωδίου.
Από τις ημέρες των Tesla και Edison, οι μηχανικοί έχουν αναπτύξει τρόπους για να αυξήσουν την τάση της ισχύος DC με μετασχηματιστές. Επειδή μεγάλης κλίμακας ηλιακές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και άλλες πηγές ανανεώσιμης ενέργειας παράγουν ηλεκτρική ενέργεια συνεχούς ρεύματος, η μετάδοσή της ως ρεύμα συνεχούς ρεύματος θα εξαλείψει την ανάγκη για μετατροπή από μετατροπείς, οι οποίοι απορρίπτουν την ισχύ λόγω απώλειας θερμότητας.
