Miksi sähkön toimittaminen kodeihimme tapahtuu vaihtovirralla eikä suoralla? Sikäli kuin tiedän, melkein kaikilla elektronisilla laitteilla on AC »DC-muunnin, koska niiden sisäosat käyttävät tasavirtaa.
Kommentit
- Koska Edison sai väärin ja Tesla sai sen oikein 🙂
- Related
- Vaihtovirralla sähköyhtiö saa myydä sinut jotain, sitten ime se takaisin seuraavalla puoliskolla 😉 Mikä yritys!
- @OlinLathrop Muistuttaa minua toisesta, paljon vanhemmasta yrityksestä, jolla on samanlainen mekaniikka: p Joten luulen sen ’ sa oikeudenmukainen.
Vastaa
Lähettäjä Wiki :
Siirtohäviö
AC: n etu virran jakamisessa etäisyydelle johtuu siitä, että jännitteitä on helppo muuttaa muuntajan avulla. Käytettävissä oleva sähköteho on virran × voltin tulo ikä kuormalla. Annetulle tehomäärälle matala jännite vaatii suurempaa virtaa ja suurempi jännite pienemmän virran. Koska metallia johtavilla johtimilla on melkein kiinteä sähköinen vastus, osa tehosta menee hukkaan johtimien lämmönä. Tämä tehohäviö annetaan Joulen ensimmäisessä laissa ja se on verrannollinen virran neliöön. Jos siis kokonaislähetysteho on sama, ja kun otetaan huomioon käytännön johtimien koot, suurivirtaiset, matalajännitteiset lähetykset kärsivät paljon suuremmasta tehohäviöstä kuin matalavirtaiset, suurjännitteiset. Tämä pätee, käytetäänkö tasavirtaa vai vaihtovirtaa.
Tasavirran muuntaminen yhdestä jännitteestä toiseen vaatii suuren pyörivän pyörivän muuntimen tai moottorigeneraattorin set, mikä oli vaikeaa, kallista, tehotonta ja vaati huoltoa, kun taas vaihtovirralla jännitettä voidaan muuttaa yksinkertaisilla ja tehokkailla muuntajilla, joilla ei ole liikkuvia osia ja jotka vaativat hyvin vähän huoltoa. Tämä oli avain AC-järjestelmän menestykseen. Nykyaikaiset siirtoverkot käyttävät säännöllisesti enintään 765 000 voltin vaihtojännitettä.
Kommentit
- AC estää myös metallien korroosiota. varma oliko se tervetullut sattuma vai älykäs suunnitteluvaatimus vanhoina aikoina.
- @jippie: Hyvin huomioitu. Jatkuvan napaisuuden säilyttäminen voi edistää ionisaatiota, koska ionit ympäristöstä parveilevat mihin tahansa päinvastaisesti ladattuun. Sanon ’ d, että ’ on mukava bonus ottaen huomioon muuntajien käytön valtavat edut.
- ” Tasavirran muuntaminen yhdestä jännitteestä toiseen vaatii suuren pyörivän pyörivän muuntimen tai moottorigeneraattorisarjan ” – mutta puolijohdetta DC-DC-muuntimet . Ovatko nämä yksinkertaisesti käyttökelvottomia erittäin suurille virtamäärille?
- @thomasrutter Muista, että silloin ei ollut ’ edes transistoria ja tyhjiöputket olivat suhteellisen uusia. DC-DC-muuntimet, kuten nykyiset, eivät ole ’ t silloin toteutettavissa.
Vastaa
Minkä tahansa resistiivisen elementin tehohäviö on $$ P = I ^ 2 * R1 $$
Kuormalle toimitettu teho on $$ P = I * R2 $$
Voimme ajatella, että R1 on lähetysjohto ja R2 on laite, jota käytetään virtana (OK, todellisuudessa useimmat laitteet eivät käyttäydy vastusten tavoin, mutta tarina pysyy samana)
1: Häviö (hukkaan menevä teho) kasvaa virran neliön mukana, mutta kuormalle toimitettu teho ei. Tämä tarkoittaa, että saman tehon tuottamiseksi on parempi käyttää matalaa virtaa lähetyksessä johto suurjännitteellä kuin matalajännitteen käyttö suurella virralla.
2: Muuntajan avulla on erittäin helppo ja tehokas muuntaa vaihtovirta yhdestä jännitteestä toiseen. Tasavirran muuntaminen yhdestä jännitteestä toiseen on kallista ja monimutkaista.
Lisää tämä kaikki yhteen ja on järkevämpää lähettää tehoa vaihtovirralla kuin DC. Vähemmän virtaa menee hukkaan, hukkaan menevä tarkoittaa tuhlattua rahaa.
Myös siksi, että virrat ovat pienemmät, langan koko on pienempi ja kevyempi, mikä tarkoittaa, että infrastruktuurin kustannukset ovat pienemmät.
Vastaa
Tärkein etu on, että vaihtovirta on paljon helpompaa muuntaa erilaisiksi jännitteen ja virran yhdistelmiksi. Tämä oli melkein mahdotonta DC: n takana, kun standardi syntyi. Myös suuret koneet, kuten moottorit, ja verkkoa käyttävät generaattorit tuottavat luonnostaan vaihtovirtaa. Tämä voidaan korjata diodeilla tai tietyntyyppisillä kommunikoinnilla, mutta tulos on silti parhaimmillaan aaltoileva DC.
Tasavirralla on etu voimansiirrossa, koska siinä ei ole kapasitiivista ja säteilyhäviötä, ja johtimet eivät kärsi ihovaikutuksista. Se, että suurin osa voimansiirrosta, jopa suuritehoiset pääjohdot, ovat nykyään vaihtovirtaa, on todiste siitä, että on vaikeaa muuntaa tasavirraksi ja takaisin takaisin vaihtovirraksi toisessa päässä.DC-lähetystä käytetään nykyään muutamissa paikoissa, rajoitettuina pitkille etäisyyksille ja / tai tehon siirtämiseen kahden sähköverkon välillä, joita ei ole lukittu vaiheittain. hyötysuhde pitkällä matkalla korvaa muunnoksen tekemisen molemmissa päissä.
Yksi esimerkki tällaisesta tasajohdosta on Hydro-Quebec-syöttölaite New England -verkkoon. Tämä pätee esimerkiksi 1000 mailia Pohjois-Quebecin suurista patoista alas Ayer Massachusettsin sähköasemalle, lähellä taloni. Laitos DC-virran vastaanottamiseksi ja muuntamiseksi paikallisverkkoon liittämistä varten ei ole vähäpätöinen. Katsokaa numeroa 42.5705 N, 71,5242 W, jos haluat nähdä asteikon on silti näennäisesti halvempi kuin maksaa sähköhäviöistä ja kalliimmasta kaapelista yli 1000 mailin voimajohdosta.