PERBEZAAN ANTARA ARUS ULANG ALIK DAN ARUS TERUS? - SAINS

The Perbezaan antara seli dan arus terus pada asasnya dengan cara elektron bergerak dalam wayar yang membawa ia. Dalam arus bolak-balik itu adalah pergerakan berayun, sementara arus terus elektron mengalir hanya dalam satu arah: dari kutub negatif ke positif.

Tetapi ada lebih banyak perbezaan, mulai dari generasi ke kecekapan penggunaan, keselamatan dan pengangkutan. Masing-masing mempunyai kelebihan dan kekurangan, jadi penggunaan satu atau yang lain bergantung pada aplikasinya.

	Arus berselang-seli	Arus terus
Arah arus	Dua arah (Berayun)	Unidirectional (Seragam)
Sumber	Alternatif	Bateri, bateri, dynamos
Sumber daya elektromotif (emf)	Konduktor atau konduktor berayun atau berputar di hadapan medan magnet.	Tindak balas elektrokimia di dalam sel dan bateri. Penjana AC yang ditukar atau diperbaiki dengan dioda
Kekerapan operasi	Di kedai domestik dan perindustrian 50Hz atau 60HZ	0 Hz
Voltan operasi	110 V atau 220 V	1.5V; 9V; 12V atau 24V
Voltan penghantaran jarak jauh	Hingga 380,000 Volt	Ia tidak dapat diangkut jarak jauh kerana mempunyai banyak kerugian
Amps beredar dalam motor 1 Hp	Fasa tunggal 110V 60Hz: 16 amp	Pada 12 volt DC: 100 amp
Arus maksimum setiap Joule penggunaan	110V: 0.01 A / J 220V: 0.005 A / J	12V: 0.08 A / J 9V: 0.1 A / J
Unsur pasif dalam litar	Impedansi: -Ketahanan -Kapasitif -Induktif	-Ketahanan
Kelebihan	Sedikit kerugian semasa diangkut.	Ia selamat kerana voltan rendah. Stor dalam bateri dan bateri.
Kekurangan	Tidak begitu selamat kerana voltan operasi yang tinggi.	Ia tidak dapat diangkut jarak jauh kerana mempunyai banyak kerugian
Permohonan	Domestik dan perindustrian: mesin basuh, peti sejuk, kilang pembuatan.	Peralatan elektronik mudah alih: telefon pintar, komputer riba, radio, lampu suluh, jam tangan.

Arus berselang-seli

Tidak mungkin membicarakan arus ulang-alik tanpa menyebut Nikola Tesla (1846-1943), jurutera asal Serbo-Kroasia yang mencipta dan mempromosikannya. Dialah yang menghasilkan banyak paten untuk aplikasi, pengangkutan dan penggunaannya.

Semua paten ini diserahkan kepada syarikat Amerika Westinghouse Electric Co oleh penciptanya, untuk mendapatkan pembiayaan yang diperlukan untuk eksperimen dan projeknya.

Ujian pertama mengenai arus ulang-alik dibuat oleh salah satu pelopor utama elektrik: Michael Faraday (1791-1867), yang menemui induksi elektromagnetik dan membina penjana arus ulang-alik pertama.

Penghantaran arus ulang-alik jauh lebih berkesan. Sumber: Pixabay.

Salah satu kegunaan praktikal pertama pada tahun 1855 adalah elektroterapi dengan arus ulang-alik untuk mengaktifkan pengecutan otot. Untuk jenis rawatan ini, arus bolak jauh lebih baik daripada arus terus.

Kemudian pada tahun 1876, jurutera Rusia Pavel Yáblochkov mencipta sistem pencahayaan berdasarkan lampu busur elektrik dan penjana arus ulang-alik. Menjelang tahun 1883, syarikat Austro-Hungarian Ganz Works telah memasang sekitar lima puluh sistem pencahayaan bergantian semasa.

Penemuan Tesla

Antara sumbangan utama Nicola Tesla untuk pengembangan dan penggunaan arus ulang-alik adalah penemuan motor elektrik yang berfungsi dengan arus ulang-alik, tanpa perlu ditukar menjadi arus searah.

Nikola Tesla juga mencipta arus tiga fasa, untuk memanfaatkan sebahagian besar tenaga dalam pengeluaran dan infrastruktur dalam pengangkutan elektrik. Hari ini sistem ini masih digunakan.

Pengubah

Sumbangan besar lain dalam pengembangan arus ulang-alik adalah penemuan pengubah. Peranti ini membolehkan voltan dinaikkan untuk pengangkutan jarak jauh dan voltan diturunkan untuk penggunaan yang lebih selamat di kediaman dan industri.

Pasti, penemuan ini menjadikan arus bolak menjadi alternatif yang lebih baik sebagai kaedah pengagihan kuasa elektrik daripada kaedah arus terus.

Cemerlang transformer moden adalah peranti teras besi yang disebut "penjana sekunder," yang dipamerkan di London pada tahun 1882 dan kemudian di Turin, di mana ia digunakan untuk pencahayaan elektrik.

Transformer teras besi tertutup pertama, seperti yang kita ketahui hari ini, disampaikan oleh dua jurutera Hungary dari syarikat Ganz di Budapest. Paten tersebut dibeli oleh Westinghouse Electric Co.

Ciri asas pengubah

Ciri asas pengubah adalah bahawa hasil antara voltan keluaran di V _S sekunder dan voltan masukan di V _P primer sama dengan hasil bagi jumlah putaran belitan sekunder V ₂ dibahagi dengan bilangan putaran penggulungan utama No. ₁ :

V _S / V _P = N ₂ / N ₁

Dengan hanya memilih nisbah putaran yang sesuai antara primer dan sekunder transformer, voltan output yang betul dapat dicapai dengan tepat dan tanpa kehilangan daya yang ketara.

Skema pengubah. Sumber: Wikimedia Commons. KundaliniZero

Sistem pengedaran elektrik komersial pertama yang menggunakan transformer dirasmikan di negeri Massachusetts, Amerika Syarikat, pada tahun 1886.

Tetapi Eropah mengikuti perkembangan elektrik, karena pada tahun yang sama saluran transmisi berdasarkan transformer yang baru diciptakan dipasang di Cerchi, Itali, yang mengirimkan arus bolak-balik pada jarak 30 km pada voltan efektif 2000 volt. .

Transformer ini bukan sahaja merupakan revolusi dalam bidang penghantaran kuasa elektrik. Juga dalam bidang industri otomotif, ketika digunakan oleh Ford Motor Company dalam sistem gegelung pencucuh dari busi Ford Model T.

Arus terus

Arus langsung dihasilkan pada tahun 1800 melalui penemuan timbunan volta, dinamakan demikian kerana penemuanya adalah ahli fizik Itali, Alessandro Volta, yang hidup antara tahun 1745 dan 1827.

Walaupun asal-usul arus tidak difahami dengan baik, ahli fizik Perancis André Marie Ampere (1775-1836), mengenal pasti dua polariti dalam sel voltan dan menduga bahawa arus elektrik mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.

Hari ini konvensyen ini masih digunakan, walaupun diketahui bahawa pembawa cas elektrik adalah elektron yang bertentangan, dari terminal negatif ke terminal positif.

Rajah 4. Arus terus disimpan dengan senang dan senang di dalam bateri. (pixabay)

Pencipta Perancis Hippolyte Pixii (1808-1835) membina penjana yang terdiri daripada gelung atau gelung dawai yang berputar di sekitar magnet, mencatat bahawa setiap separuh putaran aliran arus terbalik.

Atas cadangan Ampere, pencipta menambah komutator dan dengan itu dinamo pertama atau penjana arus terus dibuat.

Mengenai sistem pencahayaan elektrik, antara 1870 dan 1880 lampu busur elektrik digunakan yang memerlukan voltan tinggi, baik arus terus atau arus terus.

Seperti diketahui, voltan tinggi sangat tidak selamat untuk digunakan di rumah. Dalam pengertian ini, penemu Amerika Thomas Alva Edison (1847-1931) menjadikan penggunaan elektrik untuk tujuan pencahayaan lebih selamat dan lebih komersial. Edison menyempurnakan bola lampu pijar pada tahun 1880 dan menjadikannya menguntungkan.

Perang Arus: AC vs DC

Sama seperti Nikola Tesla sebagai penganjur arus ulang-alik, Thomas Alva Edison adalah penganjur arus terus kerana dia menganggapnya lebih selamat.

Walaupun untuk mencegah penggunaan arus ulang-alik untuk tujuan komersial, Edison mencipta kerusi elektrik arus ulang-alik, supaya orang ramai dapat memahami bahayanya terhadap kehidupan manusia.

Pada mulanya, Nikola Tesla bekerja di syarikat kuasa Edison Electric dan memberikan pelbagai sumbangan untuk meningkatkan penjana arus terus.

Gambar 5. Dari kanan ke kiri Henry Ford, Thomas Edison, Presiden Amerika Syarikat Warren G. Harding, dan Harvey S. Firestone, 1921, melalui Wikimedia Commons.

Tetapi kerana Tesla yakin akan kelebihan arus bolak dari sudut pengangkutan dan pengedarannya, tidak lama lagi perbezaan dengan Edison membawa kedua-dua personaliti kuat ini dalam konflik. Oleh itu bermulalah perang arus: AC vs. DC.

Kelebihan transmisi arus bolak-balik dan sistem pengedaran arus ulang-alik antara bandar yang pertama pada tahun 1891 menyebabkan Edison, yang dengan gigih terus mengadvokasi arus terus, kehilangan jawatan presiden dan arahan syarikat yang didirikannya, yang berlalu dipanggil syarikat General Electric.

Nikola Tesla juga tidak memenangi perang ini, kerana akhirnya George Westinghouse dan pemegang saham syarikatnya menjadi jutawan. Tesla, yang menjadi terobsesi dengan idea untuk menghantar kuasa elektrik pada jarak jauh tanpa wayar, akhirnya menjadi lemah dan dilupakan.

Arus terus voltan tinggi

Idea untuk menggunakan arus terus untuk pengedaran kuasa elektrik jarak jauh belum sepenuhnya dibuang, kerana sistem seperti itu dikembangkan pada tahun 1950-an.

Kini kabel dasar laut terpanjang di dunia untuk pengangkutan tenaga elektrik, kabel NorNed, yang menghubungkan Norway dengan Belanda, menggunakan arus terus 450 ribu volt.

Gambar 6. Laluan kabel dasar laut NorNed antara Belanda dan Norway, yang membawa arus terus melalui Laut Utara. Sumber: Wikimedia Commons.Michiel1972

Penggunaan arus ulang-alik untuk kabel bawah laut tidak sesuai kerana air laut adalah pengalir elektrik yang sangat baik dan kabel bawah laut arus bolak-balik menyebabkan arus eddy dalam air garam. Ini akan menyebabkan kerugian besar tenaga elektrik yang ingin dihantar.

Arus langsung voltan tinggi juga digunakan hari ini untuk menggerakkan kereta api elektrik dengan menggunakan rel.

Rujukan

Agarwal, T. (2015). ProCus. Diperolehi dari Apakah Perbezaan Antara Arus AC dan DC: elprocus.com
(2017). Perbezaan. Diperolehi dari AC vs. DC (Arus Batal berbanding Arus Langsung): diffen.com
Earley, E. (2017). Kejuruteraan Sekolah. Diperolehi dari Apa Perbezaan Antara AC Dan DC?: Engineering.mit.edu
Khatri, I. (19 Januari 2015). Quora. Diperolehi dari Apakah perbezaan antara arus AC dan DC?: Quora.com
(2017). SparkFun Elektronik. Diperolehi dari arus bolak balik (AC) vs. Arus Terus (DC): learn.sparkfun.com.
Wikipedia. Arus berselang-seli. Dipulihkan dari: es.wikipedia.com
Wikipedia. DC. Dipulihkan dari: es. wikipedia.com
Wikipedia. Kabel NorNed. Dipulihkan dari: es. wikipedia.com

PERBEZAAN ANTARA ARUS ULANG ALIK DAN ARUS TERUS? - SAINS - 2026