Povedzte slovo „elektrina“ a mnohí Američania myslia na Thomasa Edisona, ale na myseľ by sa malo vziať aj meno Nikola Tesla. Spolu s finančníkom George Westinghouseom je spoločnosť Tesla zodpovedná za to, že elektrická energia na striedavý prúd napája každý dom v Severnej Amerike, ako aj každý zvyšok sveta, ktorý má elektrinu.
kredit: PM Images / DigitalVision / GettyImagesVýhody a nevýhody striedavého a jednosmerného prúduStriedavý prúd (AC) sa vyrába ľahšie ako jednosmerný prúd (DC), a to vďaka indukčnému generátoru, ktorý vynašiel Tesla. Ďalšou výhodou striedavého prúdu je to, že je jednoduchšie prenášať. Skladovanie jednosmernej elektriny je však jednoduchšie a je to lepšie pre malé aplikácie, ktoré zahŕňajú jemnú elektroniku a tenký drôt. Všetky malé zariadenia napájané z batérií sú napájané jednosmerným prúdom.
AC Vs. DC - Tesla Vs. Edison
V osemdesiatych rokoch 20. storočia sa Edison a Tesla zapletli do boja o stanovenie typu prúdu, ktorý by najlepšie slúžil elektrickým potrebám Spojených štátov. Historici si pamätajú túto bitku ako Vojnu prúdov. Edison vytvoril sieť jednosmernej elektriny schopnej napájať svetlá a iné elektrické zariadenia, ale vyskytol sa problém. Pretože nebola známa žiadna metóda na zvýšenie napätia, boli potrebné elektrárne v intervaloch len pár kilometrov.
Pomocou transformátorov je možné striedavý prúd zvýšiť na veľmi vysoké napätie a potom znížiť na užitočné napätie v mieste použitia, čím sa eliminuje potreba zásahových elektrární. Edison veril, že vysoké napätie v prenosových sieťach striedavého prúdu je nebezpečné, dokonca i keď ide o to, aby na verejnosti zabloudili túlavé zvieratá, aby to dokázal. Táto záležitosť bola vyriešená, keď George Westinghouse použil indukčný generátor na napájanie novej výrobnej stanice v Niagarských vodopádoch. Nielenže bolo bezpečné napájanie zo striedavého prúdu, rozsvietilo sa celé mesto Buffalo v New Yorku - a ďalej - hneď ako sa v roku 1896 pripojila elektráreň Niagara Falls.
Pravidlá DC vo svete elektroniky
Akékoľvek malé zariadenie, ktoré sa spolieha na batériu, používa jednosmerný prúd a tok elektrónov z jedného terminálu na druhý cez obvod je to, ako väčšina študentov stredných škôl rozumie súčasnému toku. Na rozdiel od striedavého prúdu, ktorý mení smer niekoľkokrát za sekundu, jednosmerný prúd spoľahlivo prúdi rovnakým smerom. To je dôležité vo svete polovodičov, LED a tranzistorov. Zakaždým, keď striedavý prúd prepne smer, dôjde k okamžitej strate energie. Moment je nekonečný, ale stačí na to, aby ovplyvnil citlivé zariadenia, ktoré sa v modernom počítačovom svete stali bežnými.
Návrat k jednosmernému prenosu energie?
Prúd striedavého aj jednosmerného prúdu sa môžu prenášať cez elektrické vedenia, ale pri absencii zosilňovacieho transformátora je prenos striedavého prúdu menej efektívny. Elektrina na striedavý prúd má tendenciu sa pohybovať po povrchu drôtu a stráca energiu na väčšiu vzdialenosť v dôsledku efektu pokožky a kapacitnej väzby, zatiaľ čo jednosmerná elektrina prechádza celým drôtom.
Od čias Tesly a Edisona inžinieri vyvinuli spôsoby, ako zvýšiť napätie jednosmerného prúdu transformátormi. Pretože veľké solárne farmy a iné obnoviteľné zdroje energie vyrábajú jednosmerný prúd, jeho prenos ako jednosmerný prúd by eliminoval potrebu konverzie invertormi, ktoré by stratili energiu stratou tepla.
