РАЗЛИКЕ ИЗМЕЂУ НАИЗМЕНИЧНЕ И ЈЕДНОСМЕРНЕ СТРУЈЕ? - НАУКА - 2025

Разлика између наизменичних и једносмерне струје је у основи на начин електрони крећу у жицама које га носе. У наизменичној струји је осцилаторно кретање, док у директној струји електрони теку у само једном смеру: од негативног до позитивног пола.

Али постоје и више разлике, у распону од генерације до ефикасности у употреби, сигурности и транспорту. Свака од њих има своје предности и недостатке, тако да употреба једне или друге зависи од примене.

	Наизменична струја	Једносмерна струја
Правац струје	Двосмерни (осцилирајући)	Једносмерно (Униформно)
Извор	Алтернатори	Батерије, батерије, динамо
Извори електромоторне силе (емф)	Осцилирајуће или ротирајуће проводнике или проводнике у присуству магнетног поља.	Електрохемијске реакције у ћелијама и батеријама. Прекидачи или исправљени АЦ генератори са диодама
Радна фреквенција	У домаћим и индустријским продајним местима 50Хз или 60ХЗ	0 Хз
Радни напон	110 В или 220 В	1.5В; 9В; 12В или 24В
Напон преноса на велике удаљености	До 380.000 Волти	Не може се превозити на велике даљине јер има много губитака
Ампери круже мотором од 1 Хп	Једнофазна 110В 60Хз: 16 ампера	На 12 волти ДЦ: 100 ампера
Максимална струја по Јоулу потрошње	110В: 0,01 А / Ј 220В: 0,005 А / Ј	12В: 0,08 А / Ј 9В: 0,1 А / Ј
Пасивни елементи у склоповима	Импеданце: -Ресистиве -Капацитиван -Идуктивно	-Ресистанце
Предност	Неколико губитака приликом транспорта.	Сигурна је јер је ниског напона. Чува се у батеријама и батеријама.
Недостаци	Није баш сигурно због високог радног напона.	Не може се превозити на велике даљине јер има много губитака
Апликације	Домаће и индустријске: веш машине, фрижидери, производни погони.	Преносива електронска опрема: паметни телефони, лаптопи, радио, батеријске лампе, сатови.

Наизменична струја

О наизменичној струји није могуће говорити без навођења Николе Тесле (1846-1943), инжењера српскохрватског порекла који га је измислио и промовисао. Он је створио највише патената за његову употребу, транспорт и употребу.

Сви ови патенти додељени су америчкој компанији Вестингхоусе Елецтриц Цо од стране творца, како би добили неопходна финансијска средства за своје експерименте и пројекте.

Први тестови наизменичну струју направио је један од главних пионира електричне енергије: Мицхаел Фарадаи (1791-1867), који је открио електромагнетну индукцију и изградио први генератор наизменичних струја.

Пренос наизменичне струје је много ефикаснији. Извор: Пикабаи.

Једна од првих практичних примена 1855. године била је електротерапија наизменичном струјом за активирање контракције мишића. За ову врсту третмана, наизменична струја је много супериорнија од директне струје.

Касније 1876., руски инжењер Павел Јаблочков изумио је систем осветљења на основу електричних лучних лампи и генератора наизменичних струја. До 1883. аустроугарска компанија Ганз Воркс већ је поставила педесетак система осветљења наизменичним струјама.

Теслин проналазак

Међу главним доприносима Ницоле Тесле развоју и употреби наизменичне струје су проналазак електромотора који ради са наизменичном струјом, без потребе да се он претвара у директну струју.

Никола Тесла је изумио и трофазну струју, како би искористио највише енергије у производњи и инфраструктури за транспорт електричне енергије. Данас се овај систем и даље користи.

Трансформер

Други велики допринос у развоју наизменичне струје био је проналазак трансформатора. Овај уређај омогућава подизање напона за транспорт на дуже релације и смањење напона за сигурнију употребу у кућама и индустрији.

Дефинитивно је овај проналазак наизменичну струју учинио бољом алтернативом као метод дистрибуције електричне енергије од методе једносмерне струје.

Претходница модерног трансформатора била је направа са језгром од гвожђа која се зове „секундарни генератор“, изложена у Лондону 1882. године и касније у Торину, где је коришћена за електрично осветљење.

Први затворени трансформатор са жељезном језгром, какав га данас познајемо, представила су два мађарска инжењера из компаније Ганз из Будимпеште. Патенте је купила компанија Вестингхоусе Елецтриц Цо.

Основна карактеристика трансформатора

Темељна карактеристика трансформатора је да количник између излазног напона у секундарном В _С и улазног напона у примарном В _П је једнака количника између броја окрета на секундарне намотаја В ₂ подељен са бројем окрета у примарно навијање бр. ₁ :

В _С / В _П = Н ₂ / Н ₁

Једноставним одабиром одговарајућег омјера окретаја између примарног и секундарног трансформатора, тачан излазни напон може се постићи тачно и без примјетног губитка снаге.

Шема трансформатора. Извор: Викимедиа Цоммонс. КундалиниЗеро

Први комерцијални систем за дистрибуцију електричне енергије који је користио трансформаторе отворен је у држави Массацхусеттс у Сједињеним Државама 1886. године.

Али Европа је ишла у корак са електричним развојем, јер је исте године у Церчију у Италији постављен далековод заснован на ново измишљеном трансформатору, који је преносио наизменичну струју на удаљености од 30 км ефективним напоном од 2000 волти. .

Трансформатор није био револуција само у пољу преноса електричне енергије. Такође у области аутомобилске индустрије, када га је компанија Форд Мотор користила у систему калема за паљење Форд Модел Т свећица.

Једносмерна струја

Директна струја је произведена 1800. године проналаском волтаичне гомиле, тако је названа по томе што је њен изумитељ италијански физичар Алессандро Волта, који је живео између 1745. и 1827. године.

Иако порекло струје није добро схваћено, француски физичар Андре Марие Ампере (1775-1836) идентификовао је два поларитета у волтаичним ћелијама и претпоставио да електрична струја струји од позитивног до негативног пола.

Данас се та конвенција још увек користи, мада је познато да су носиоци електричног набоја електрони који иду управо супротно, од негативног терминала до позитивног терминала.

Слика 4. Директна струја се практично и повољно чува у батеријама. (пикабаи)

Француски проналазач Хипполите Пикии (1808-1835) изградио је генератор који се састоји од петље или петље жице која се ротира око магнета, примећујући да је сваки пола окретања струје обрнуто.

На предлог Ампера, изумитељ је додао комутатор и тако је створен први динамо или генератор директне струје.

Што се тиче електричних система осветљења, између 1870. и 1880. коришћене су електричне лучне лампе којима је био потребан високи напон, било директна или директна струја.

Као што је познато, високи напон је веома небезбедан за употребу у кућама. У том смислу, амерички проналазач Тхомас Алва Едисон (1847-1931) учинио је употребу електричне енергије у светлосне сврхе сигурнијом и комерцијалнијом. Едисон је усавршио жаруљу са жарном нити 1880. године и учинио је профитабилном.

Рат струја: АЦ против ДЦ

Као што је Никола Тесла био промотор наизменичне струје, Тхомас Алва Едисон је био промотор једносмерне струје јер је сматрао да је сигурнија.

Чак и да би обесхрабрио употребу наизменичне струје у комерцијалне сврхе, Едисон је изумио електричну столицу са наизменичном струјом, како би јавност схватила опасност по људски живот.

У почетку је Никола Тесла радио у компанији за производњу електричне енергије у Едисону и давао разне доприносе за побољшање генератора истосмјерних струја.

Слика 5. С десна на лијево Хенри Форд, Тхомас Едисон, предсједник Сједињених Држава Варрен Г. Хардинг и Харвеи С. Фирестоне из 1921. године путем Викимедиа Цоммонса.

Али пошто је Тесла био уверен у предности наизменичних струја са становишта његовог транспорта и дистрибуције, није требало дуго да разлике са Едисоном доведу ове две снажне личности у сукоб. Тако је почео рат струја: АЦ вс. ДЦ.

Предности преноса наизменичних струја и први међуградски дистрибутивни системи наизменичних струја 1891. довели су до тога да је Едисон, који је тврдоглаво настављао да се залаже за директну струју, изгубио председавање и смер компаније коју је основао, а која је прешла да се зове Генерал Елецтриц.

Ни Никола Тесла није победио у овом рату, јер су на крају Георге Вестингхоусе и акционари његове компаније постали милионери. Тесла, који је постао опседнут идејом преношења електричне енергије на великим даљинама без жица, завршио је сиромашан и заборављен.

Високонапонска истосмјерна струја

Идеја коришћења директне струје за дистрибуцију електричне енергије на веће даљине није у потпуности одбачена, јер су такви системи развијени 1950-их.

Данас најдужи подморнички кабл на свету за транспорт електричне енергије, кабл НорНед, који повезује Норвешку са Холандијом, користи директну струју од 450 хиљада волти.

Слика 6. Рута подморничког кабла НорНед између Холандије и Норвешке, која врши директну струју кроз Северно море. Извор: Викимедиа Цоммонс.Мицхиел1972

Употреба наизменичних струја за подморничке каблове није погодна јер је морска вода одличан проводник електричне енергије, а подморнички кабл променљиве струје индукује вртложне струје у сланој води. То би узроковало велике губитке електричне енергије која се жели пренијети.

Високонапонска истосмјерна струја користи се и данас за напајање електричних возова шинама.

Референце

1. Агарвал, Т. (2015). ПроЦус. Преузето са Каква је разлика изменичних и једносмерних струја: елпроцус.цом
2. (2017). Диффен. Добијено од АЦ вс. ДЦ (наизменична струја насупрот истосмерној струји): диффен.цом
3. Еарлеи, Е. (2017). Сцхоол Енгинееринг. Преузето из разлике у изменичном и истосмерном напону?: Енгинееринг.мит.еду
4. Кхатри, И. (19. јануара 2015.). Куора. Преузето са Каква је разлика између наизменичне и једносмерне струје?: Куора.цом
5. (2017). СпаркФун Елецтроницс. Добијено од наизменичне струје (АЦ) вс. Директна струја (ДЦ): леарн.спаркфун.цом.
6. Википедиа. Наизменична струја. Опоравак од: ес.википедиа.цом
7. Википедиа. ДЦ. Опоравак од: ес. википедиа.цом
8. Википедиа. НорНед кабл. Опоравак од: ес. википедиа.цом