De ce standardul de livrare a energiei electrice către casele noastre este prin curent alternativ și nu direct? Din câte știu, aproape fiecare dispozitiv electronic are un convertor AC »DC, deoarece dispozitivele interne utilizează curent continuu.
Comentarii
- Pentru că Edison a greșit și Tesla a înțeles 🙂
- Related
- Cu curent alternativ, compania de electricitate ajunge să vă vândă ceva, apoi suge-l înapoi în următorul semiciclu 😉 Ce afacere!
- @OlinLathrop Îmi amintește de o altă afacere mult mai veche, cu mecanici similari: p Deci cred că ‘ este un fel corect.
Răspuns
De la Wiki :
Pierderea transmisiei
Avantajul AC pentru distribuirea energiei la distanță se datorează ușurinței de a schimba tensiunile folosind un transformator. Energia electrică disponibilă este produsul curentului × volt vârsta la sarcină. Pentru o cantitate dată de putere, o tensiune scăzută necesită un curent mai mare și o tensiune mai mare necesită un curent mai mic. Deoarece firele conductoare de metal au o rezistență electrică aproape fixă, o anumită energie va fi irosită ca căldură în fire. Această pierdere de putere este dată de prima lege a lui Joule și este proporțională cu pătratul curentului. Astfel, dacă puterea totală transmisă este aceeași și având în vedere constrângerile dimensiunilor practice ale conductorilor, transmisiile de înaltă tensiune și curent suferă o pierdere de putere mult mai mare decât cele de curent scăzut și de înaltă tensiune. Acest lucru este valabil dacă se utilizează curent continuu sau alternativ.
Conversia puterii de curent continuu de la o tensiune la alta necesită un convertor rotativ mare sau un generator de motor set, care era dificil, costisitor, ineficient și necesită întreținere, în timp ce cu AC tensiunea poate fi schimbată cu transformatoare simple și eficiente care nu au piese în mișcare și necesită o întreținere foarte mică. Aceasta a fost cheia succesului sistemului de curent alternativ. Rețelele moderne de transmisie utilizează în mod regulat tensiuni de curent alternativ de până la 765.000 volți.
Comentarii
- AC previne și coroziunea diferitelor metale. Nu sigur dacă asta a fost o coincidență binevenită sau o cerință de design inteligent în vremurile vechi.
- @jippie: Bine remarcat. Păstrarea unei polarități constante poate contribui la ionizare, deoarece ionii din împrejurimi se vor aduna la tot ceea ce este încărcat în sens invers. ‘ spun că ‘ este un bonus frumos, având în vedere avantajele uriașe ale utilizării transformatoarelor.
- ” Conversia puterii de curent continuu de la o tensiune la alta necesită un convertor rotativ rotativ mare sau un grup de generatoare de motoare ” – dar există stare solidă Convertoare DC-DC . Sunt acestea pur și simplu inutilizabile pentru cantități foarte mari de curent?
- @thomasrutter Amintiți-vă, pe atunci nu aveați nici ‘ nici măcar un tranzistor și tuburile de vid erau relativ noi. Convertorii DC-DC, precum cei care există astăzi, nu erau ‘ fezabili pe atunci.
Răspuns
Pierderea de putere în orice element rezistiv este $$ P = I ^ 2 * R1 $$
Puterea livrată la o sarcină este $$ P = I * R2 $$
Ne putem gândi că R1 este firul nostru de transmisie și R2 ca dispozitivul care este alimentat (OK, în realitate majoritatea dispozitivelor nu se comportă ca rezistențe, dar povestea rămâne aceeași)
1: Deci, pierderea (puterea irosită) crește odată cu pătratul curentului, dar puterea livrată la sarcină nu. Aceasta înseamnă, pentru a furniza aceeași putere, este mai bine să folosiți un curent redus într-o transmisie cablu la o tensiune ridicată decât utilizarea unei tensiuni joase la un curent ridicat.
2: Este foarte simplu și eficient să utilizați un transformator pentru a converti AC de la o tensiune la alta. Conversia DC de la o tensiune la alta este costisitor și complex.
Adăugați toate acestea împreună și este mai logic să transmiteți energie folosind AC decât DC. Putere mai mică este irosită, puterea irosită înseamnă bani risipiți.
De asemenea, deoarece curenții sunt mai mici, dimensiunea firului este mai mică și mai ușoară, aceasta înseamnă că costul infrastructurii este mai mic.
Răspuns
Principalul avantaj este că este mult mai ușor să convertiți AC în diferite combinații de tensiune și curent. Acest lucru a fost aproape imposibil cu DC înapoi când a apărut standardul. De asemenea, mașinile mari, cum ar fi motoarele și generatoarele care alimentează rețeaua, produc în mod inerent AC. Acest lucru poate fi corectat cu diode sau cu unele tipuri de comunicații, dar rezultatul va fi totuși celulă continuă.
DC are un avantaj în transmiterea puterii deoarece nu există pierderi capacitive și radiative, iar conductorii nu suferă de efect de piele. Faptul că majoritatea transmisiilor, chiar și liniile principale de mare putere, sunt în prezent AC dovadă a dificultății de conversie la curent continuu și înapoi la curent alternativ la celălalt capăt. Transmisia continuă este utilizată astăzi în câteva locuri, limitată la distanțe lungi și / sau pentru a transfera energie între două rețele de alimentare care nu sunt blocate în fază. eficiența pe distanțe lungi compensează costul efectuării conversiei la fiecare capăt.
Un exemplu de astfel de linie DC este alimentatorul hidro-Quebec în rețeaua electrică din New England. Aceasta funcționează pentru ceva de genul 1000 de mile de barajele mari din nordul Quebecului până la o stație electrică din Ayer Massachusetts, nu departe de casa mea. Facilitatea de a primi curentul continuu și de a o converti pentru conectarea la rețeaua locală nu este banală. Aruncați o privire la 42.5705 N, 71,5242W dacă doriți să vedeți scara. Cu toate acestea, asta este încă în general aparent mai ieftin decât plata pentru pierderile de energie și cablul mai scump de peste 1000 de mile de linie de transport.