Váltakozó áram
A váltakozó áram (AC) olyan elektromos áram, amelynek nagysága és iránya változik, ellentétben az egyenárammal, amelynek iránya állandó. Ez azt jelenti, hogy az áramkörben folyó áram iránya folyamatosan oda-vissza változik. Ez bármilyen típusú váltakozó áramú feszültségforrással történik.
A váltakozó áramú áramkörök szokásos hullámformája szinuszhullám, mivel ez eredményezi a leghatékonyabb energiaátvitelt. Bizonyos alkalmazásokban azonban más hullámformákat használnak, például háromszög- vagy négyszöghullámokat. Az olcsó teljesítmény-inverterek négyszöghullámot állítanak elő, az irányváltások között szünettel.
Amikor váltakozó áramról beszélünk, többnyire arra a formára utalunk, amelyben a villamos energiát a vállalkozásokhoz és a lakásokhoz szállítják. A váltakozó áram egy erőműből származik. Az áram iránya másodpercenként 60-szor (vagy a világ egyes részein 50-szer) változik vissza. Ez olyan gyorsan történik, hogy egy villanykörte nem szűnik meg izzani.
De az elektromos vezetéken továbbított hang- és rádiójelek is a váltakozó áram példái. Ezekben az alkalmazásokban gyakran fontos cél a váltakozó áramú jelre kódolt (vagy modulált) információ visszanyerése.
Városi fények egy mozgással elmosódott expozícióban. A váltóáram villogása miatt a vonalak nem folyamatosak, hanem pontozottak.
Történelem
Nikola Tesla elektromos rezonanciával kísérletezett, és különböző világítási rendszereket tanulmányozott. Feltalálta az indukciós motort, új típusú generátorokat és transzformátorokat, valamint a váltakozó áramú energiaátvitel rendszerét.
William Stanley, Jr. tervezte az egyik első olyan gyakorlati eszközt, amely a váltakozó áramú áram hatékony átvitelére szolgált a szigetelt áramkörök között. A közös vasmagra tekercselt tekercspárokat használó, indukcióstekercsnek nevezett konstrukciója a modern transzformátor korai előfutára volt. A ma használt rendszert a tizenkilencedik század végén dolgozta ki, nagyrészt Nikola Tesla. Hozzájárult még George Westinghouse, Lucien Gaulard, John Dixon Gibbs, Wilhelm Siemens és Oliver Shallenger. A váltakozó áramú rendszerek legyőzték a Thomas Edison által használt egyenáramú rendszer korlátait, és lehetővé tették a villamos energia nagy távolságokra történő hatékony elosztását.
A Mill Creek vízerőművet a kaliforniai Redlands közelében építették 1893-ban. Az Almirian Decker által tervezett erőmű 10 000 voltos háromfázisú elektromos áramot használt, amely végül világszerte az erőművek szabványos módszerévé vált.
Hogyan működik
A váltakozó áram olcsóbb és könnyebb elektronikus eszközöket gyártani. A váltakozó áramú tápkapcsolók előállítása is olcsóbb. Azért olcsóbb, mint az egyenáramú, mert nagyon könnyen növelheti és csökkentheti az áramot. A váltakozó áram nagy feszültséget használhat kisebb árammal, hogy csökkentse a veszteségeket, amikor áramot küld. A váltakozó áram csökkenti a vezetékek felmelegedését. Az egyenáramú áramot el lehetne küldeni, de sok energiát veszítene, és több munkát kellene beletenni, hogy nagy távolságokra küldje. Ezért nincsenek mindenhol transzformátorállomások. A váltakozó áram úgy működik, hogy az áramot sokszor oda-vissza kapcsolja folyamatosan, miközben visszamegy a forráshoz, ahonnan jött.
Kapcsolódó oldalak
Kérdések és válaszok
K: Mi az a váltakozó áram (AC)?
V: A váltakozó áram (AC) olyan elektromos áram, amelynek nagysága és iránya változik, ellentétben az egyenárammal, amelynek iránya állandó.
K: Mi a szokásos hullámformája egy váltakozó áramú áramkörnek?
V: A váltakozó áramú áramkör szokásos hullámformája szinuszos hullám, mert ez eredményezi a leghatékonyabb energiaátvitelt.
K: Vannak bizonyos alkalmazásokban használt különböző hullámformák?
V: Igen, bizonyos alkalmazásokban különböző hullámformákat használnak, például háromszög- vagy négyszöghullámokat.
K: Milyen típusú hullámot állítanak elő az olcsó teljesítmény-inverterek?
V: Az olcsó teljesítmény-inverterek négyszöghullámot állítanak elő, az irányváltások között szünettel.
K: Honnan származik a váltakozó áram?
V: Amikor váltakozó áramról beszélünk, többnyire arra a formára utalunk, amelyben a villamos energiát a vállalkozásokhoz és a lakóházakhoz szállítják, és a váltakozó áram egy erőműből származik.
K: Hányszor változik vissza az áram iránya másodpercenként?
V: Az áram iránya másodpercenként 60-szor (vagy a világ egyes részein 50-szer) vált vissza.
K: Milyen példák vannak a váltakozó áramú jelekre, amelyeket az elektromos vezeték továbbít?
V: Az elektromos vezetéken szállított hang- és rádiójelek egyaránt példák a váltakozó áramra. Ezekben az alkalmazásokban gyakran fontos cél a váltakozó áramú jelre kódolt vagy modulált információ visszanyerése.
