جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) چه هستند و چه تفاوتی دارند؟ نیروکابل
پیشگیری از آسیب های شبکه های فشار ضعیف و ۲۰کیلو وات
فروردین ۲۸, ۱۳۹۸
مفصل حرارتی فشار ضعیف چیست ؟
فروردین ۲۹, ۱۳۹۸

جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) چه هستند و چه تفاوتی دارند؟

جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) چه هستند و چه تفاوتی دارند؟

جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) دو نوعِ متفاوت از عبور جریان الکتریسیته یا شار الکتریکی در مدار هستند.

در جریان مستقیم، بار الکتریکی در یک جهت عبور می­ کند.

در جریان متناوب، بار الکتریکی به طور تناوبی جهت عوض می­کند.
ولتاژ نیز در مدارهای AC گاهی اوقات برعکس می­شود چون جریان، جهت عوض می­کند.

بیشتر وسایل الکترونیکی دیجیتال با DC کار می­کنند.
با این حال درک برخی از مفاهیم DC آسان است. سیم­ کشی­ های بیشتر خانه­ ها AC است.

 

 

"<yoastmark

جریان متناوب (AC) چیست؟

جریان متناوب به­ معنی شار بار الکتریکی­ ای است که به­ طور تناوبی جهت عوض می­کند.

در نتیجه، سطح ولتاژ نیز همراه جریان برعکس می­شود.
AC برای تامین برق خانه ها، ساختمان­ها، دفاتر و غیره استفاده می­شود.

در شاخه های مختلف فیزیک و در پدیده های مرتبط با انتقال ، “شار” در تعریفی کلی و خلاصه به معنای جا به جایی یک حجم از کمیتی جابه‌جا شونده
مانند آب، شار الکتریکی و یا جریان الکتریکی از یک سطح خاص در واحد زمان است.
تولید جریان AC
AC توسط دستگاهی که متناوب­ ساز نامیده می­شود، قابل تولید است.

این دستگاه یک ژنراتور الکتریکی مخصوص است که برای تولید جریان متناوب طراحی شده است.

 

"<yoastmark

 

 

تولید جریان AC

در این دستگاه یک حلقه سیم درون میدان مغناطیسی چرخانده می­شود،

که باعث القای جریان الکتریکی داخل سیم می­شود.
انرژی چرخش سیم توسط منابع مختلفی مثل توربین بخار، توربین باد، جریان آب و غیره تامین می­شود.
چون سیم گردش می­کند و متناوباً وارد قطبیت­ های مغناطیسی متفاوت می­شود، ولتاژ و جریانِ درون سیم نیز تناوب می­کند.

برای تولید AC در مجموعه­ ای از لوله­ های آب، از ویژگی­های مکانیکی یک پیستون استفاده می­کنیم که آب را داخل لوله عقب و جلو می­برد (جریان “متناوب” فرضی ما).

شکل امواج جریان AC

تا زمانی که جریان و ولتاژ متناوب باشند، AC می­تواند به ­شکل تعدادی موج باشد.
اگر یک نوسان­ نما به مدار AC وصل و ولتاژ آن­را رسم کنیم،

پس از مدتی طولانی ممکن است شکل­های مختلفی از امواج را ملاحظه کنیم.
موج سینوسی متداول­ترین نوع AC است.

AC در بیشتر خانه­ ها و دفاتر، ولتاژی نوسان­ کننده دارد که موجی سینوسی تولید می­کند.

موج سینوسی

شکل­های دیگر AC عبارتند از موج مربعی و موج مثلثی. امواج مربعی اغلب در دستگاه­های الکترونیکی دیجیتال و سوئیچ­ دار استفاده می­ شوند و عملکرد آن­ها را آزمایش می­کند.

موج مربعی

 

امواج مثلثی برای آزمایش وسایل الکتریکی خطی مثل آمپلی فایرها مفید هستند.

 

کاربردهای جریان AC

پریزهای برق تقریباً در تمام خانه ­ها و دفاتر از AC استفاده می­کنند، به این دلیل که تولید و ارسال برق AC به فواصل دور نسبتاً آسان است.

در ولتاژهای بالا، مثلاً فراتر از ۱۱۰kV، انرژی کمتری در انتقال توان الکتریکی هدر می­رود.

ولتاژ بالاتر یعنی شدت جریان کمتر، و شدت جریان کمتر یعنی حرات تولیدی کمتر در اثر مقاومت در خط انتقال برق. ولتاژ بالای AC توسط ترانسفورماتورها به آسانی پایین آورده می­شود.

AC همچنین قادر به تامین برق موتورهای الکتریکی است. موتورها و ژنراتورها دقیقا یک دستگاه هستند،

اما موتورها انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می­کنند.

این کار برای بسیاری از وسیله ­ها مثل یخچال، ماشین ظرف­شویی و غیره، که با AC کار می­کنند، مفید است.

جریان مستقیم (DC) چیست؟

جریان مستقیم یعنی شار یا عبور یک طرفه بار الکتریکی. این جریان از منابعی مثل باتری، منابع تغذیه، سلول­های خورشیدی، ترموکوپل یا دینام تولید می­شود.

جریان مستقیم می­تواند در رساناها، مثل سیم، شار کند، اما می­تواند در عایق­ها، نیمه ­رساناها یا خلا نیز به­ شکل اشعه یونی یا الکترونی، شار کند.

تولید جریان DC
جریان مستقیم (DC) را می­توان به چند طریق تولید کرد:

یک ژنراتور AC مجهز به دستگاهی به نام “برگردان” می­تواند جریان مستقیم تولید کند
تبدیل AC به DC در دستگاهی به نام “یک­سوساز”
باتری­ها توسط واکنشی شیمیایی داخل خود باتری، DC تولید می­کنند
مجدداً در تشبیه آب، DC شبیه مخزن آبی است که لوله­ ای در انتها دارد.

تولید جریان DC

مخزن تنها می­تواند آب را در یک جهت روانه کند:

خارج از لوله. مشابه باتری مولد DC، زمانی که مخزن خالی شود، آب دیگر درون لوله­ ها شار نمی­کند.

توصیف جریان DC
DC به عنوان عبور یا شار “یک طرفه” جریان تعریف می­شود؛ و جریان تنها در یک جهت شار می­کند. ولتاژ و جریان ممکن است با گذر زمان تغییر کنند، تا جهت شار تغییر نکند. برای ساده­ سازی، فرض می­کنیم ولتاژ ثابت باشد.

مثلاً، یک باتری که ۱٫۵ ولت تامین می­کند، معادله ریاضی آن به­ صورت زیر است:

V(t) = 1.5V

اگر نمودار آن را بر حسب زمان رسم کنیم، ولتاژی ثابت می­بینیم.

نمودار جریان DC

 

نمودار فوق به این معناست که می­توانیم از بیشتر منابع DC انتظار داشته باشیم با گذر زمان ولتاژی ثابت ارائه کنند.

اما در حقیقت، باتری ذره ذره تخلیه می­شود، یعنی با مصرف باتری، ولتاژ آن افت می­کند.

با این­ حال در بیشتر مواقع، می­توانیم فرض کنیم ولتاژ ثابت است.

کاربردهای جریان DC

همه پروژه­ های الکتریکی با DC کار می­کنند. هرچیزی که با باتری کار کند، یا توسط آداپتو DC به دیوار وصل شود،

یا از کابل USB استفاده کند، بر DC مبتنی است. مثال­هایی از وسایل الکتریکی DC عبارتند از:

  1. تلفن­های همراه
  2. چراغ ­قوه­ ها
  3. تاس دستکشی لیلی­پد D&D
  4. تلویزیون­ های صفحه تخت
  5. وسایل نقلیه الکتریکی و هیبریدی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

09121775907