Miksi kodeissa käytetään vaihtovirtaa?

Miksi kodeissa käytetään vaihtovirtaa?
Anonim

Vastaus:

Koska on helpompaa jakaa suurilla etäisyyksillä suhteellisen pienillä häviöillä, ja sama jännite on hieman turvallisempi, jos kosketat sitä.

Selitys:

Vaihtovirtaa käytetään useimmissa sähkönjakelujärjestelmissä useista syistä, mutta tärkein on se, kuinka helposti se voidaan muuntaa jännitteestä toiseen.

DC on paljon vaikeampi (ja kallis) tehdä tämä.

(DC: n muuntamiseksi käytetään elektronisia piirejä tuottamaan AC, joka sitten muunnetaan muuntajalla ja korjataan takaisin DC: hen.)

Voimakkaita määriä vaihtovirtaa voidaan muuntaa lähes mihin tahansa haluttuun jännitteeseen, jolla on hyvin pieni energian menetys, käyttämällä sähkömuuntajaa (kelat, joiden magneettikentät ovat läheisesti toisiinsa yhteydessä).

Kaikissa "huonelämpötilan" johtimissa on vastus, joten ne lämpenevät virtaa kuljetettaessa.

Tämän tuottama lämpö (siirtohäviö) on verrannollinen nykyisen neliönja vastarintaa:

energia # = I ^ 2R #

Energian menetyksen minimoimiseksi on tärkeää, että sekä vastus että virta ovat alhaiset, sillä alhainen virta on erityisen tärkeä, koska sillä on eksponentiaalinen vaikutus häviöihin.

teho #P = V * I # (voltit kerrotaan vahvistimilla), joten tietyn tehon osalta jännitteen on oltava korkea, jos virta pysyy alhaisena.

Suuria muuntajia käytetään siirtämään voimajohtoja suurilla jännitteillä, jotta häviöt pysyvät mahdollisimman pieninä.

Mutta korkea jännite on vaarallista erityisesti elämälle, joten sen tuominen taloon ei olisi hyväksyttävä riski.

Verkkovirta muunnetaan sitten helposti ja tehokkaasti suhteellisen turvalliseksi jännitteeksi paikallisissa muuntajissa, jotka ovat lähellä käyttöpaikkaa.

Tämä ei ole läheskään yhtä helppoa tai edullista DC: n kanssa.

Muita syitä ovat:

  • DC on tappavampi kuin AC samalla jännitteellä, koska on vaikeampaa päästää irti, jos kosketetaan, koska jännite ei mene nollan läpi. (Lihakset supistuvat tasaisesti DC: n kanssa).
  • Elektrolyyttinen korroosio on ongelmallisempi DC: n kanssa.
  • DC-kaaret eivät "sammuta" yhtä helposti (koska jännite ei mene nollan läpi).
  • AC-induktiomoottorit on helppo valmistaa ja huoltaa. DC-moottorit tarvitsevat kommutaattorin ja harjat tai monimutkaisen sähköisen kytkentä.