Qual è la differenza tra correnti CA e CC

Nel mondo di oggi l'elettricità è più importante accanto all'ossigeno nell'uomo. Quando è stata inventata l'elettricità, sono avvenuti molti cambiamenti nel corso degli anni. Il pianeta oscuro si è trasformato in un pianeta di luci. In effetti, ha reso la vita così semplice in tutte le circostanze. Tutti i dispositivi, le industrie, gli uffici, le case, la tecnologia, i computer funzionano con l'elettricità. Qui l'energia sarà in due forme, ad es. corrente alternata (AC) e corrente continua (DC) . Per quanto riguarda queste correnti e la differenza tra AC e DC verrà discussa in dettaglio, la sua funzione di base e gli usi di essa. Le sue proprietà sono anche discusse in una colonna tabulare.

Differenza tra AC e DC

Il flusso di elettricità può essere effettuato in due modi come AC (corrente alternata) e DC (corrente continua). L'elettricità può essere definita come il flusso di elettroni attraverso un conduttore come un filo. La principale disparità tra AC e DC risiede principalmente nella direzione in cui si alimentano gli elettroni. In corrente continua, il flusso di elettroni sarà in una sola direzione e nella corrente alternata il flusso di elettroni cambierà le loro direzioni come andare avanti e poi andare indietro. La differenza tra AC e DC include principalmente quanto segue

Differenza tra AC e DC

Corrente alternata (AC)

La corrente alternata è definita come il flusso di carica che cambia periodicamente direzione. Il risultato ottenuto sarà che anche il livello di tensione si inverte insieme alla corrente. Fondamentalmente, AC viene utilizzato per fornire energia a industrie, case, edifici per uffici, ecc.

Fonte di corrente alternata

Generazione di AC

AC è prodotto utilizzando chiamato un alternatore. È progettato per produrre corrente alternata. All'interno di un campo magnetico, viene filato un anello di filo, dal quale la corrente indotta fluirà lungo il filo. Qui la rotazione del filo può provenire da qualsiasi numero di mezzi, ad esempio da una turbina a vapore, acqua corrente, una turbina eolica e così via. Questo perché il filo gira ed entra periodicamente in una polarità magnetica diversa, la corrente e la tensione si alternano nel filo.

Generazione di corrente alternativa

Da questo, la corrente generata può essere di molte forme d'onda come seno, quadrato e triangolo. Ma nella maggior parte dei casi, l'onda sinusoidale è preferita perché è facile da generare e i calcoli possono essere eseguiti con facilità. Tuttavia, il resto dell'onda richiede un dispositivo aggiuntivo per convertirle nelle rispettive forme d'onda o la forma dell'attrezzatura deve essere cambiata ei calcoli saranno troppo difficili. La descrizione della forma d'onda sinusoidale è discussa di seguito.

Descrivere un'onda sinusoidale

In generale, la forma d'onda CA può essere compresa facilmente con l'aiuto di termini matematici. Per questa onda sinusoidale, le tre cose richieste sono ampiezza, fase e frequenza.

Osservando solo la tensione, un'onda sinusoidale può essere descritta come la seguente funzione matematica:

V (t) = V_PPeccato (2πft + Ø)

V (t): È una funzione del tempo una tensione. Ciò significa che col tempo cambia anche la nostra tensione. Nell'equazione precedente, il termine che è a destra del segno di uguale descrive come la tensione cambia nel tempo.

VP: È l'ampiezza. Questo indica la tensione massima che l'onda sinusoidale può raggiungere in entrambe le direzioni, cioè -VP volt, + VP volt o da qualche parte nel mezzo.

La funzione di sin () afferma che la tensione sarà sotto forma di un'onda sinusoidale periodica e agirà come un'oscillazione regolare a 0V.

Qui 2π è costante. Converte la frequenza da cicli in hertz a frequenza angolare in radianti al secondo.

Qui f descrive la frequenza dell'onda sinusoidale. Questo sarà sotto forma di unità al secondo o hertz. La frequenza indica quante volte una particolare forma d'onda si verifica in un secondo.

Qui t è una variabile dipendente. Si misura in secondi. Quando il tempo varia, varia anche la forma d'onda.

Il φ descrive la fase dell'onda sinusoidale. La fase è definita come il modo in cui la forma d'onda viene spostata rispetto al tempo. Si misura in gradi. La natura periodica dell'onda sinusoidale si sposta di 360 ° diventa la stessa forma d'onda se spostata di 0 °.

Per la formula precedente, i valori dell'applicazione in tempo reale vengono aggiunti prendendo come riferimento gli Stati Uniti

Root mean square (RMS) è un altro piccolo concetto che aiuta a calcolare la potenza elettrica.

V (t) = 170 Sin (2π60t)

Applicazioni di AC

• Le prese di casa e dell'ufficio vengono utilizzate AC.
• La generazione e la trasmissione di corrente alternata per lunghe distanze è facile.
• Si perde meno energia trasmissione di energia elettrica per alte tensioni (> 110kV).
• Tensioni più elevate implicano correnti inferiori e per correnti inferiori viene generato meno calore nella linea di alimentazione, ovviamente a causa della bassa resistenza.
• L'AC può essere facilmente convertito da alta tensione a bassa tensione e viceversa con l'aiuto di trasformatori.
• Alimentazione CA il motori elettrici .
• È utile anche per molti grandi elettrodomestici come frigoriferi, lavastoviglie, ecc.
• Corrente continua

La corrente continua (DC) è il movimento dei portatori di carica elettrica, cioè gli elettroni in un flusso unidirezionale. In DC l'intensità della corrente varierà con il tempo, ma la direzione del movimento rimane sempre la stessa. Qui DC viene indicato come una tensione la cui polarità non si inverte mai.

Fonte DC

In un circuito CC, gli elettroni emergono dal polo negativo o negativo e si muovono verso il polo positivo o positivo. Alcuni fisici definiscono la DC mentre viaggia da più a meno.

Fonte DC

Generalmente, la fonte di base della corrente continua è prodotta da batterie, celle elettrochimiche e fotovoltaiche. Ma AC è preferito in tutto il mondo. In questo scenario, AC può essere convertito in DC. Ciò avverrà in più passaggi. Inizialmente, il alimentazione composta da un trasformatore, che successivamente si è convertito in corrente continua con l'aiuto di un raddrizzatore. Impedisce l'inversione del flusso di corrente e viene utilizzato un filtro per eliminare le pulsazioni di corrente nell'uscita del raddrizzatore. È il fenomeno di come la CA viene convertita in CC

Esempio di una batteria in carica

Tuttavia, per funzionare, tutto l'hardware elettronico e informatico necessita di DC. La maggior parte delle apparecchiature a stato solido richiede un intervallo di tensione compreso tra 1,5 e 13,5 volt. Le richieste attuali variano di conseguenza con i dispositivi utilizzati. Ad esempio la gamma da praticamente zero per un orologio da polso elettronico, a più di 100 ampere per un amplificatore di potenza per comunicazioni radio. L'apparecchiatura che utilizza una radio ad alta potenza o un trasmettitore di trasmissione o televisione o un display CRT (tubo a raggi catodici) o tubi a vuoto richiede da circa 150 volt a diverse migliaia di volt CC.

Esempio di una batteria in carica

La principale differenza tra AC e DC è discussa nella seguente tabella di confronto

Differenze chiave tra corrente alternata (CA) e corrente continua (CC)

Le differenze principali tra AC e DC includono quanto segue.

• La direzione del flusso di corrente cambierà in un intervallo di tempo normale, quindi questo tipo di corrente è nota come corrente alternata o alternata mentre la corrente continua è unidirezionale, perché scorre in una sola direzione.
• Il flusso dei portatori di carica in una corrente alternata fluirà facendo ruotare una bobina all'interno del campo magnetico, altrimenti facendo ruotare un campo magnetico all'interno di una bobina immobile. In DC, i portatori di carica fluiranno mantenendo il magnetismo stabile insieme al filo.
• La frequenza della AC varia da 50 hertz a 60 hertz in base allo standard del paese, mentre la frequenza DC rimane sempre zero.
• Il PF (fattore di potenza) dell'AC è compreso tra 0 e 1, mentre il fattore di potenza CC rimane sempre uno.
• La generazione di CA può essere eseguita utilizzando un alternatore mentre la CC può essere generata attraverso la batteria, le celle e il generatore.
• Il carico AC è resistivo induttivo altrimenti capacitivo mentre il carico DC è sempre di natura resistiva.
• La rappresentazione grafica di un AC può essere eseguita attraverso diverse forme d'onda irregolari come periodica, triangolare, sinusoidale, quadrata, a dente di sega, ecc mentre la DC è rappresentata attraverso la linea retta.
• La trasmissione di corrente alternata può avvenire su lunghe distanze attraverso alcune perdite, mentre la DC trasmette con leggere perdite su distanze estremamente lunghe.
• La conversione da CA a CC può essere eseguita utilizzando un raddrizzatore mentre l'inverter viene utilizzato per convertire da CC a CA.
• La generazione e la trasmissione di CA può essere eseguita utilizzando alcune sottostazioni mentre la CC utilizza più sottostazioni.
• Le applicazioni della corrente alternata includono fabbriche, famiglie, industrie, ecc. Mentre la corrente continua viene utilizzata nell'illuminazione flash, nelle apparecchiature elettroniche, nella galvanica, nell'elettrolisi, nei veicoli ibridi e nella commutazione dell'avvolgimento di campo nel rotore.
• La corrente continua è molto pericolosa rispetto alla corrente alternata. In AC, il flusso dell'intensità della corrente è alto e basso a un intervallo di tempo normale mentre, in DC, anche l'ampiezza sarà la stessa. Una volta che il corpo umano viene scioccato, l'AC entrerà ed uscirà dal corpo umano in un intervallo di tempo normale mentre la DC disturberà continuamente il corpo umano.

Quali sono i vantaggi di AC rispetto a DC?

I principali vantaggi di AC rispetto a DC includono quanto segue.

• La corrente alternata non è costosa e genera la corrente facilmente rispetto alla corrente continua.
• Lo spazio racchiuso dalla corrente alternata è maggiore della corrente continua.
• In AC, la perdita di potenza è minore durante la trasmissione rispetto alla DC.

Perché viene scelta la tensione CA rispetto alla tensione CC?

I motivi principali per selezionare la tensione CA rispetto alla tensione CC includono principalmente quanto segue.
La perdita di energia durante la trasmissione della tensione CA è bassa rispetto alla tensione CC. Ogni volta che il trasformatore si trova a una certa distanza, l'installazione è molto semplice. Il vantaggio della tensione CA è aumentare e diminuire la tensione in base alle necessità.

Origini AC e DC

Un campo magnetico vicino a un filo può causare il flusso di elettroni in un unico modo attraverso il filo, poiché vengono respinti dalla parte negativa di un magnete e attratti nella direzione della parte positiva. In questo modo, è stata stabilita l'alimentazione da una batteria che è stata riconosciuta attraverso il lavoro di Thomas Edison. I generatori CA hanno cambiato lentamente il sistema di batterie CC di Edison poiché l'AC è molto sicuro per trasmettere energia su lunghe distanze per generare più energia.

Lo scienziato, ovvero Nikola Tesla, ha utilizzato un magnete rotante invece di applicare gradualmente il magnetismo attraverso il filo. Una volta che il magnete è stato inclinato in una sola direzione, gli elettroni fluiranno nella direzione del positivo, tuttavia ogni volta che la direzione del magnete è stata ruotata, anche gli elettroni verranno ruotati.

Applicazioni di AC e DC

L'AC viene utilizzato per la distribuzione di energia e include molti vantaggi. Questo può essere convertito facilmente in altre tensioni con l'aiuto di un trasformatore perché i trasformatori non utilizzano CC.

Ad alta tensione, ogni volta che la potenza viene trasmessa, ci saranno meno perdite. Ad esempio, un'alimentazione da 250 V trasporta 1 Ω di resistenza e 4 ampere di potenza. Poiché la potenza, i watt sono uguali a volt x ampere, quindi la potenza trasportata può essere di 1000 watt mentre la perdita di potenza è I2 x R = 16 watt.

AC è utilizzato dalla trasmissione di potenza HV.

Se una linea di tensione trasporta 4 ampere di potenza, tuttavia ha 250 kV, trasporta 4 ampere di potenza, ma la perdita di potenza è la stessa, tuttavia l'intero sistema di trasmissione trasporta 1 MW e 16 watt è una perdita approssimativamente insignificante.

La corrente continua viene utilizzata nelle batterie, in alcuni dispositivi elettronici ed elettrici e nei pannelli solari.
Formule per corrente alternata, tensione, resistenza e potenza

Le formule per corrente alternata, tensione, resistenza e potenza sono discusse di seguito.

Corrente AC

La formula per i circuiti CA monofase è

I = P / (V * Cosθ) => I = (V / Z)

La formula per i circuiti CA trifase è

I = P / √3 * V * Cosθ

Tensione AC

Per i circuiti CA monofase, la tensione CA è

V = P / (I x Cosθ) = I / Z

Per i circuiti CA trifase, la tensione CA è

Per collegamento a stella, VL = √3 EPH altrimenti VL = √3 VPH

Per il collegamento a triangolo, VL = VPH

Resistenza AC

In caso di carico induttivo, Z = √ (R2 + XL2)

In caso di carico capacitivo, Z = √ (R2 + XC2)

In entrambi i casi come capacitivo e induttivo Z = √ (R2 + (XL– XC) 2

Corrente alternata

Per circuiti CA monofase, P = V * I * Cosθ

Potenza attiva per circuiti AC trifase

P = √3 * VL * IL * Cosθ

P = 3 * VPh * IPh * Cosθ

P = √ (S2 - Q2) = √ (VA2 - VAR2)

Potere reattivo

Q = V I * Sinθ

VAR = √ (VA2 - P2) & kVAR = √ (kVA2 - kW2)

Potere apparente

S = √ (P + Q2)

kVA = √kW2 + kVAR2

Potenza complessa

S = V I

Per carico induttivo, S = P + jQ

Per carico capacitivo, S = P - jQ

Formule per corrente continua, tensione, resistenza e potenza

Le formule per corrente continua, tensione, resistenza e potenza sono discusse di seguito.

Corrente continua

L'equazione della corrente continua è I = V / R = P / V = ​​√P / R

Tensione DC

L'equazione della tensione CC è

V = I * R = P / I = √ (P x R)

Resistenza DC

L'equazione della resistenza CC è R = V / I = P / I2 = V2 / P

Alimentazione CC

L'equazione della potenza CC è P = IV = I2R = V2 / R

Dalle precedenti equazioni AC e DC, dove

Dalle equazioni precedenti, dove

'I' è le misure correnti in A (Ampere)

'V' indica le misure di tensione in V (Volt)

'P' è la potenza misurata in Watt (W)

'R' indica le misure di resistenza in Ohm (Ω)

R / Z = Cosθ = PF (fattore di potenza)

'Z' è l'impedenza

'IPh' è la corrente di fase

'IL' è la corrente di linea

'VPh' è la tensione di fase

'VL' è la tensione di linea

'XL' = 2πfL, è una reattanza induttiva, dove 'L' è un'induttanza all'interno di Henry.

'XC' = 1 / 2πfC, è la reattanza capacitiva, dove 'C' è la capacità all'interno di Farad.

Perché usiamo l'AC nelle nostre case?

La corrente di alimentazione utilizzata nelle nostre case è AC perché come possiamo modificare la corrente alternata molto semplicemente utilizzando il trasformatore. L'alta tensione subisce una perdita di energia estremamente bassa nella linea o nei canali di trasmissione lunga e la tensione viene ridotta per essere utilizzata in modo sicuro a casa con l'aiuto del trasformatore step-down.

La perdita di potenza all'interno del filo può essere data come L = I2R

Dove

'L' è la perdita di potenza

'Io' è la corrente

'R' è la resistenza.

La trasmissione del potere può essere data attraverso la relazione come P = V * I

Dove

'P' è il potere

'V' è la tensione

Una volta che la tensione aumenta, la corrente sarà inferiore. In questo modo, possiamo trasmettere la stessa potenza diminuendo la perdita di potenza perché l'alta tensione fornisce le prestazioni più eccellenti. Quindi, per questo motivo, AC viene utilizzato nelle case al posto di DC.

La trasmissione di alta tensione può essere effettuata anche tramite DC, tuttavia, non è facile diminuire la tensione per un utilizzo sicuro nelle case. Attualmente vengono utilizzati convertitori CC avanzati per diminuire la tensione CC.

In questo articolo viene spiegata in dettaglio la differenza tra le correnti CA e CC. Spero che ogni punto sia compreso chiaramente sulla corrente alternata, la corrente continua, le forme d'onda, l'equazione, le differenze di CA e CC nelle colonne tabulari insieme alle loro proprietà. Ancora incapace di capire nessuno degli argomenti negli articoli o per implementare gli ultimi progetti elettrici , sentiti libero di porre una domanda nella casella dei commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, qual è il fattore di potenza di una corrente alternata?

Crediti fotografici:

• Forma d'onda sinusoidale canzoni dell'ecosmo
• Forma d'onda sinusoidale RMS dottronico
• Esempio di una batteria in carica Washington