Apakah Perbezaan Antara Arus AC dan DC

Di dunia sekarang ini elektrik paling penting di samping oksigen pada manusia. Semasa elektrik diciptakan banyak perubahan telah berlaku selama bertahun-tahun. Planet gelap berubah menjadi planet cahaya. Sebenarnya, ia menjadikan hidup begitu sederhana dalam semua keadaan. Semua peranti, industri, pejabat, rumah, teknologi, komputer menggunakan elektrik. Di sini tenaga akan ada dalam dua bentuk, iaitu arus ulang-alik (AC) dan arus terus (DC) . Mengenai arus ini dan perbezaan antara AC dan DC akan dibincangkan secara terperinci, fungsi asas dan penggunaannya. Sifatnya juga dibincangkan dalam lajur tabular.

Perbezaan antara AC dan DC

Aliran elektrik boleh dilakukan dengan dua cara seperti AC (arus ulang alik) dan DC (arus terus). Elektrik boleh didefinisikan sebagai aliran elektron ke seluruh konduktor seperti wayar. Perbezaan utama AC & DC terutamanya terletak pada arah di mana elektron membekalkan. Dalam arus searah, aliran elektron akan berada dalam satu arah & dalam arus bolak aliran elektron akan mengubah arahnya seperti maju & kemudian mundur. Perbezaan antara AC dan DC terutamanya merangkumi yang berikut

Perbezaan antara AC dan DC

Arus Batal (AC)

Arus bergantian ditakrifkan sebagai aliran cas yang berubah arah secara berkala. Hasil yang diperoleh adalah, tahap voltan juga berubah seiring dengan arus. Pada asasnya, AC digunakan untuk menyampaikan tenaga ke industri, rumah, bangunan pejabat, dll.

Sumber Arus Batal

Penjanaan AC

AC dihasilkan dengan menggunakan disebut alternator. Ia direka untuk menghasilkan arus ulang-alik. Di dalam medan magnet, gelung wayar diputar, dari mana arus yang diinduksi akan mengalir di sepanjang wayar. Di sini putaran wayar boleh datang dari sebarang kaedah iaitu dari, turbin wap, air yang mengalir, turbin angin, dan sebagainya. Ini kerana wayar berputar dan memasuki polariti magnet yang berbeza secara berkala, arus dan voltan bergantian dalam wayar.

Penjanaan Arus Alternatif

Dari ini, arus yang dihasilkan boleh terdiri daripada banyak bentuk gelombang seperti sinus, persegi, dan segitiga. Tetapi dalam kebanyakan kes, gelombang sinus lebih disukai kerana senang dihasilkan dan pengiraan dapat dilakukan dengan mudah. Walau bagaimanapun, selebihnya gelombang memerlukan peranti tambahan untuk mengubahnya menjadi bentuk gelombang masing-masing atau bentuk peralatan harus diubah dan pengiraannya akan terlalu sukar. Penerangan mengenai bentuk gelombang sinus dibincangkan di bawah.

Menggambarkan Gelombang Sinus

Secara amnya, bentuk gelombang AC dapat difahami dengan mudah dengan bantuan istilah matematik. Untuk gelombang sinus ini, tiga perkara yang diperlukan adalah amplitud, fasa, dan frekuensi.

Dengan hanya melihat voltan, gelombang sinus dapat dijelaskan seperti fungsi matematik di bawah:

V (t) = V_PDosa (2πft + Ø)

V (t): Ini adalah fungsi masa voltan. Ini bermaksud seiring dengan perubahan masa voltan kita juga akan berubah. Dalam persamaan di atas, istilah yang betul dari tanda sama menjelaskan bagaimana voltan berubah dari masa ke masa.

VP: Ia adalah amplitud. Ini menyatakan seberapa maksimum voltan yang dapat dicapai gelombang sinus di kedua arah, iaitu -VP volt, + VP volt, atau di suatu tempat di antara keduanya.

Fungsi sin () menyatakan bahawa voltan akan dalam bentuk gelombang sinus berkala dan akan bertindak sebagai ayunan lancar pada 0V.

Di sini 2π adalah malar. Ia menukar frekuensi dari kitaran dalam hertz ke frekuensi sudut dalam radian sesaat.

Di sini f menerangkan frekuensi gelombang sinus. Ini akan dalam bentuk unit per saat atau hertz. Kekerapan memberitahu berapa kali bentuk gelombang tertentu berlaku dalam satu saat.

Berikut adalah pemboleh ubah bersandar. Ia diukur dalam beberapa saat. Apabila waktunya berubah, bentuk gelombang juga berbeza.

Φ menerangkan fasa gelombang sinus. Fasa didefinisikan sebagai bagaimana bentuk gelombang diubah mengikut masa. Ia diukur dalam darjah. Sifat berkala gelombang sinus beralih sebanyak 360 ° ia menjadi bentuk gelombang yang sama apabila dipindahkan 0 °.

Untuk formula di atas, nilai aplikasi masa nyata ditambah dengan menjadikan Amerika Syarikat sebagai rujukan

Root mean square (RMS) adalah konsep kecil lain yang membantu dalam mengira kuasa elektrik.

V (t) = 170 Sin (2π60t)

Aplikasi AC

• Gerai rumah dan pejabat digunakan AC.
• Menjana dan menghantar kuasa AC untuk jarak jauh adalah mudah.
• Kurang tenaga akan hilang penghantaran kuasa elektrik untuk voltan tinggi (> 110kV).
• Voltan yang lebih tinggi menyiratkan arus yang lebih rendah, dan untuk arus yang lebih rendah, lebih sedikit haba dihasilkan di saluran kuasa yang jelas disebabkan oleh rintangan yang rendah.
• AC boleh ditukar dengan mudah dari voltan tinggi ke voltan rendah dan sebaliknya dengan bantuan transformer.
• Kuasa AC motor elektrik .
• Ia juga berguna untuk banyak peralatan besar seperti peti sejuk, mesin basuh pinggan mangkuk, dll.
• Arus terus

Arus terus (DC) adalah pergerakan pembawa cas elektrik, iaitu elektron dalam aliran searah. Di DC intensiti arus akan berubah seiring dengan masa, tetapi arah pergerakan tetap sama sepanjang masa. Di sini DC disebut sebagai voltan yang polaritasnya tidak pernah berpusing.

Sumber DC

Dalam litar DC, elektron muncul dari kutub tolak atau negatif dan bergerak menuju kutub tambah atau positif. Sebilangan ahli fizik mendefinisikan DC ketika ia bergerak dari tambah ke tolak.

Sumber DC

Secara amnya, sumber asas arus searah dihasilkan oleh bateri, elektrokimia, dan sel fotovoltaik. Tetapi AC paling disukai di seluruh dunia. Dalam senario ini, AC boleh ditukar menjadi DC. Ini akan berlaku dalam pelbagai langkah. Pada mulanya, bekalan kuasa terdiri daripada transformer, yang kemudiannya ditukar menjadi DC dengan bantuan penerus. Ini mencegah arus mengalir terbalik dan penapis digunakan untuk menghilangkan denyutan arus pada output penerus. Ini adalah fenomena bagaimana AC ditukar menjadi DC

Contoh Mengecas Bateri

Namun, untuk semua perkakasan elektronik dan komputer berfungsi, mereka memerlukan DC. Sebilangan besar peralatan keadaan pepejal memerlukan julat voltan antara 1.5 dan 13.5 volt. Permintaan semasa berbeza mengikut peranti yang digunakan. Contohnya berkisar dari hampir sifar untuk jam tangan elektronik, hingga lebih dari 100 ampere untuk penguat kuasa komunikasi radio. Peralatan yang digunakan, radio atau pemancar siaran berkuasa tinggi atau televisyen atau paparan CRT (tiub sinar katod) atau tiub vakum memerlukan dari sekitar 150 volt hingga beberapa ribu volt DC.

Contoh Mengecas Bateri

Perbezaan utama antara AC dan DC dibincangkan dalam carta perbandingan berikut

Perbezaan Utama Arus Bolak (AC) berbanding Arus Langsung (DC)

Perbezaan utama antara AC & DC merangkumi yang berikut.

• Arah aliran arus akan berubah pada selang waktu normal maka arus seperti ini dikenali AC atau arus bolak sedangkan DC tidak arah, kerana mengalir dalam satu arah sahaja.
• Aliran pembawa muatan dalam AC akan mengalir dengan memutar gegelung dalam medan magnet sebaliknya berpusing medan magnet dalam gegelung tidak bergerak. Di DC, pembawa cas akan mengalir dengan mengekalkan daya tahan magnet serta wayar.
• Kekerapan AC berkisar antara 50 hertz hingga 60 hertz berdasarkan standard negara, sementara frekuensi DC sentiasa sifar.
• PF (faktor kuasa) AC terletak di antara 0 hingga 1, sementara faktor kuasa DC sentiasa kekal satu.
• Penjanaan AC dapat dilakukan dengan menggunakan alternator sedangkan DC dapat dihasilkan melalui bateri, sel & generator.
• Beban AC bersifat resistif induktif sebaliknya kapasitif sedangkan beban DC bersifat resistif yang selalu ada.
• Perwakilan grafik AC dapat dilakukan di seluruh bentuk gelombang yang tidak sama seperti berkala, segitiga, sinus, persegi, gigi gergaji, dan lain-lain sedangkan DC diwakili melalui garis lurus.
• Penghantaran arus ulang-alik dapat dilakukan dalam jarak jauh melalui beberapa kerugian, sementara DC mengirimkan dengan sedikit kerugian pada jarak yang sangat jauh.
• Penukaran AC ke DC dapat dilakukan dengan menggunakan penyearah sedangkan penyongsang digunakan untuk menukar dari DC ke AC.
• Penjanaan & penghantaran AC dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa pencawang sedangkan DC menggunakan lebih banyak pencawang.
• Aplikasi AC meliputi kilang, rumah tangga, industri, dan lain-lain sedangkan DC digunakan dalam lampu kilat, peralatan elektronik, penyaduran elektrik, elektrolisis, kenderaan hibrid, dan beralih penggulungan medan di rotor.
• DC sangat berbahaya jika dibandingkan dengan AC. Di AC, aliran magnitud arus tinggi & rendah pada selang waktu normal sedangkan, di DC, magnitudnya juga akan sama. Setelah tubuh manusia terkejut, maka AC akan masuk serta keluar dari tubuh manusia pada selang waktu yang normal sementara DC akan terus menyusahkan tubuh manusia.

Apa Kelebihan AC berbanding DC?

Manfaat utama AC berbanding dengan DC merangkumi yang berikut.

• Arus berselang-seli tidak mahal & menghasilkan arus dengan mudah berbanding dengan arus terus.
• Ruang yang dilampirkan melalui arus bolak lebih banyak daripada DC.
• Di AC, kehilangan kuasa kurang semasa penghantaran berbanding dengan DC.

Mengapa Voltan AC Terpilih Lebih Dari Voltan DC?

Sebab utama memilih voltan AC berbanding voltan DC terutamanya merangkumi perkara berikut.
Kehilangan tenaga semasa menghantar voltan AC rendah berbanding dengan voltan DC. Apabila pengubah berada pada jarak tertentu maka pemasangannya sangat mudah. Kebaikan voltan AC ialah menaikkan & menurunkan voltan mengikut keperluan.

Asal AC & DC

Medan magnet yang dekat dengan wayar boleh menyebabkan aliran elektron dengan satu cara melalui wayar, kerana mereka ditolak dari bahagian negatif magnet & tertarik ke arah bahagian positif. Dengan cara ini, kuasa dari bateri telah ditentukan, ini diakui melalui karya Thomas Edison. Penjana AC perlahan-lahan mengubah sistem bateri DC Edison kerana AC sangat terjamin untuk menghantar kuasa pada jarak jauh untuk menghasilkan lebih banyak kuasa.

Ilmuwan tersebut iaitu Nikola Tesla telah menggunakan magnet putar untuk menggantikan daya tarikan magnet melalui wayar secara beransur-ansur. Setelah magnet dicondongkan dalam satu arah, maka elektron akan mengalir ke arah positif, namun setiap kali arah magnet dipusingkan, maka elektron juga akan dipusingkan.

Aplikasi AC & DC

AC digunakan dalam mengagihkan kuasa dan ia merangkumi banyak kelebihan. Ini boleh ditukar dengan mudah kepada voltan lain dengan bantuan pengubah kerana pengubah tidak menggunakan DC.

Pada voltan tinggi, setiap kali daya dihantar maka akan ada lebih sedikit kerugian. Sebagai contoh, bekalan 250V membawa rintangan 1 Ω & kuasa 4 amp. Kerana kuasa, watt sama dengan volt x amp, jadi daya yang dibawa boleh menjadi 1000 watt sedangkan kehilangan daya adalah I2 x R = 16 watt.

AC digunakan oleh penghantaran kuasa HV.

Sekiranya talian voltan membawa kuasa 4 amp namun ia mempunyai kekuatan 250 kV maka ia membawa kuasa 4 amp, tetapi kehilangan daya adalah sama, namun keseluruhan sistem penghantaran membawa 1 MW & 16 watt adalah kerugian yang hampir tidak signifikan.

Arus terus digunakan dalam bateri, beberapa alat elektronik dan elektrik, dan panel solar.
Rumus untuk Arus AC, Voltan, Rintangan, dan Kuasa

Rumus untuk arus ac, voltan, rintangan, dan kuasa dibincangkan di bawah.

AC Semasa

Formula untuk litar AC 1 fasa adalah

I = P / (V * Cosθ) => I = (V / Z)

Formula untuk litar AC 3 fasa adalah

I = P / √3 * V * Cosθ

Voltan AC

Untuk litar AC 1 fasa, voltan AC ialah

V = P / (I x Cosθ) = I / Z

Untuk litar AC 3 fasa, voltan AC ialah

Untuk sambungan bintang, VL = √3 EPH sebaliknya VL = √3 VPH

Untuk sambungan delta, VL = VPH

Rintangan AC

Sekiranya beban induktif, Z = √ (R2 + XL2)

Sekiranya beban kapasitif, Z = √ (R2 + XC2)

Dalam kedua-dua kes seperti kapasitif & induktif Z = √ (R2 + (XL– XC) 2

Kuasa AC

Untuk litar AC 1 fasa, P = V * I * Cosθ

Kuasa aktif untuk litar AC 3 fasa

P = √3 * VL * IL * Cosθ

P = 3 * VPh * IPh * Cosθ

P = √ (S2 - Q2) = √ (VA2 - VAR2)

Kuasa reaktif

Q = V I * Sinθ

VAR = √ (VA2 - P2) & kVAR = √ (kVA2 - kW2)

Kekuatan Rupanya

S = √ (P + Q2)

kVA = √kW2 + kVAR2

Kuasa Kompleks

S = V I

Untuk beban induktif, S = P + jQ

Untuk beban kapasitif, S = P - jQ

Rumus untuk Arus DC, Voltan, Rintangan dan Kuasa

Rumus untuk arus dc, voltan, rintangan dan kuasa dibincangkan di bawah.

DC Semasa

Persamaan arus DC adalah I = V / R = P / V = ​​√P / R

Voltan DC

Persamaan voltan DC ialah

V = I * R = P / I = √ (P x R)

Rintangan DC

Persamaan rintangan dc adalah R = V / I = P / I2 = V2 / P

Kuasa DC

Persamaan kuasa dc adalah P = IV = I2R = V2 / R

Dari persamaan AC & DC di atas, di mana

Dari persamaan di atas, di mana

‘I’ adalah ukuran semasa di A (Amperes)

‘V’ adalah ukuran Voltan dalam V (Volt)

‘P’ adalah ukuran Kuasa dalam Watt (W)

‘R’ adalah ukuran Rintangan dalam Ohm (Ω)

R / Z = Cosθ = PF (Faktor Kuasa)

‘Z’ adalah impedans

‘IPh’ adalah arus fasa

‘IL’ adalah arus talian

‘VPh’ adalah voltan fasa

‘VL’ adalah voltan talian

‘XL’ = 2πfL, adalah reaktansi Induktif, di mana ‘L’ adalah Induktansi dalam Henry.

‘XC’ = 1 / 2πfC, adalah reaktansi kapasitif, di mana ‘C’ adalah kapasitansi dalam Farads.

Mengapa kita menggunakan AC di Rumah Kita?

Bekalan arus yang digunakan di rumah kita adalah AC kerana kita dapat mengubah arus ganti dengan menggunakan transformer. Voltan tinggi mengalami kehilangan tenaga yang sangat rendah di saluran atau saluran transmisi panjang & voltan dikurangkan untuk digunakan dengan selamat di rumah dengan bantuan pengubah step-down.

Kehilangan kuasa di dalam wayar dapat diberikan sebagai L = I2R

Di mana

‘L’ adalah kehilangan kuasa

‘Saya’ adalah arus

‘R’ adalah rintangan.

Penghantaran kuasa dapat diberikan melalui hubungan seperti P = V * I

Di mana

‘P’ adalah kekuatan

‘V’ adalah voltan

Setelah voltan meningkat maka arus akan menjadi kurang. Seperti ini, kita dapat menghantar daya yang sama dengan mengurangkan kehilangan kuasa kerana voltan tinggi memberikan prestasi yang paling baik. Oleh kerana itu, AC digunakan di rumah-rumah di tempat DC.

Penghantaran voltan tinggi juga dapat dilakukan melalui DC, namun tidak mudah untuk menurunkan voltan untuk digunakan dengan selamat di rumah. Pada masa ini, penukar DC maju digunakan untuk menurunkan voltan DC.

Dalam artikel ini Apa Perbezaan antara arus AC dan DC dijelaskan secara terperinci. Saya harap setiap titik dapat difahami dengan jelas mengenai arus ulang-alik, arus searah, bentuk gelombang, persamaan, perbezaan AC dan DC dalam lajur jadual bersama dengan sifatnya. Masih tidak dapat memahami mana-mana topik dalam artikel atau untuk melaksanakan projek elektrik terkini , sila kemukakan soalan di kotak komen di bawah. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah faktor kuasa arus ulang-alik?

Kredit Foto:

• Bentuk Gelombang Sinus laguofthecosmos
• Bentuk Gelombang Sinus RMS doktrin
• Contoh Mengecas Bateri Washington