Як працює електростанція постійного струму?

Існує два основних типи електричного струму, які протікають через ваш будинок: Змінний і постійний. Переважна більшість пристроїв навколо вас живиться від змінного струму.

• Як працює постійний струм?
• Як працює змінний струм?
• Де постійний струм найбільш корисний?

Дозволяючи електронам припливати і відпливати через дроти вашого будинку, можна швидко задовольнити мінливі потреби в електроенергії. Однак, колись давно постійний струм був стандартом, і лише після завершення десятирічної ворожнечі між Ніколою Теслою та Томасом Едісоном світ зупинився на змінному струмі.

Як працює постійний струм?

Постійний струм влаштований досить просто. Енергія постійного струму тече строго в одному напрямку. Це означає, що електрони виштовхуються з електрогенератора і продовжують рухатися вперед по дроту, поки не потрапляють до вашого пристрою, виконують свою роботу, а потім продовжують рух через розетку, щоб завершити свій ланцюг.

• Google розгортає підтримку Matter для Nest і Android
• Правда про вуличні гаджети розумного будинку і екстремальний холод
• Arlo Go 2 може вийти за рамки Wi-Fi, і це дійсно круто

Енергія постійного струму зазвичай генерується шляхом обертання дротяної котушки всередині магніту. Втрата ефективності тут відбувається через іскри та тепло, спричинені тертям певних рухомих частин. Струм постійного струму, що генерується, залежить від швидкості обертання двигуна і підтримується постійним. Прилади повинні працювати при однаковому струмі, щоб уникнути перевантаження або недостатньої потужності. Коли електроенергія постійного струму була частиною електромережі, це призводило до того, що кілька постачальників електроенергії перекривали один одного, кожен з яких генерував певну напругу, сумісну лише з приладами відповідного номіналу. Це був безлад.

Як працює змінний струм?

При змінному струмі електрони рухаються вперед і назад по дроту. Це викликано зміною способу виробництва електроенергії. Змінний струм зазвичай генерується шляхом обертання магніту всередині дротяної котушки. Коли магніт обертається, його полюси по черзі почергово штовхають і притягують електрони в навколишній котушці.

У той час як постійний струм буде виглядати як одна пряма лінія при вимірюванні струму в часі, змінний струм більше схожий на синусоїду: Підйом, досягнення піку, потім падіння і, врешті-решт, відкат назад. Перевага тут полягає в тому, що інтервали між піками та долинами можуть бути скорочені або подовжені, щоб змінити кінцевий струм та задовольнити потреби. Це зробило передачу електроенергії більш гнучкою, ніж постійний струм, оскільки пристрої з різною напругою могли отримувати вигоду. Однак потужність втрачалася щоразу, коли змінний струм потрібно було перетворити на постійний вдома.

Де постійний струм найбільш корисний?

Якщо змінний струм такий чудовий, навіщо взагалі турбуватися про постійний? Незважаючи на те, що більшість наших домашніх пристроїв мають досить нестабільне енергоспоживання, щоб змінний струм був корисним, є кілька застосувань, де постійний струм є більш ефективним. Найбільша з них – це зарядка акумуляторів. Батареї зазвичай мають одну високу напругу, при якій вони заряджаються і розряджаються. (Так, деякі з найсучасніших акумуляторів мають мікроконтролери для налаштування, які зазвичай використовуються з ручками для вейпінгу). Коли ви заряджаєте стандартні батареї типу АА або ААА, зарядний пристрій перетворює змінну напругу від вашої стіни в постійну.

Як уже згадувалося, при цих перетвореннях відбувається втрата ефективності, але якби ви могли отримувати енергію від джерела постійного струму, ви змогли б насолоджуватися підвищеною електричною ефективністю. Сонячні панелі є прекрасним прикладом. Сонячна енергія генерує постійний струм, і існує втрата ефективності при перетворенні його в змінний струм для негайного використання. Однак перекачування сонячної енергії постійного струму в батарею максимізує кількість електроенергії, яку можна вловити. Контролер сонячного заряду між ними забезпечує найбільш ефективну передачу, враховуючи змінну потужність сонячної енергії.

На жаль, цю енергію батареї все одно потрібно буде в якийсь момент перетворити на змінний струм, щоб вона могла працювати з більшістю побутових приладів по всьому будинку. Деякі прилади, які мають особливе, стабільне споживання енергії, можуть надійно підключатися безпосередньо до мережі постійного струму. Зокрема, морозильні камери та холодильники постійного струму популярні в автономних будинках, оскільки вони можуть уникнути втрати ефективності при перетворенні на змінний струм. Деякі підприємливі люди навіть змогли спроектувати будинок на постійному струмі. Крім споживчих застосувань, ви також побачите лінії постійного струму високої напруги, що подаються в трансформатори, де вони перетворюються на змінний струм перед тим, як потрапити в житлові райони.

Зрештою, постійний струм наближає вас до джерела живлення з більшою ефективністю, ніж змінний струм, але оскільки наші потреби в електроенергії мають тенденцію змінюватися, змінний струм дає нам гнучкість, необхідну для швидкого перемикання передач.

Рекомендації редакції

• Amazon додає підтримку Matter до 17 пристроїв Echo
• Ось чому вам варто подумати про перехід на розумний термометр
• Як розумне управління водою може захистити від пошкоджень та заощадити гроші
• Скільки коштує утримання розумного саду, і скільки він може заощадити
• Подія Matter Launch Day принесла великі новини про майбутні оновлення, сумісні продукти

Source: digitaltrends.com