جریان متناوب و جریان مستقیم

جریان متناوب و جریان مستقیم

جریان متناوب برق و جریان مستقیم از دو نوع انرژی الکتریکی هستند که هرکدام ویژگی‌های منحصر به فردی دارند که در مواقع مختلف به کار می‌روند. این مهم است که در نظر گرفته شود جریان مورد استفاده در خانه‌ها اغلب از نوع متناوب است. اینورتر یا همان درایو اصلی ترین دستگاهی ست که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل میکند.

جریان متناوب که به عنوان یکی از محبوب‌ترین انواع جریان محسوب می‌شود، به وسیلهٔ نیکولا تسلا ابداع شده است. به همین دلیل، در اینجا به بررسی این نوع جریان پرداخته خواهد شد. از سوی دیگر، جریان مستقیم که به دستاورد توماس ادیسون مرتبط است، نیز ویژگی‌های خود را دارد که در ادامه به توضیح آنها خواهیم پرداخت.

جریان متناوب :

جریان متناوب، یک نوع جریان الکتریکی است که به دلیل پایداری مقدار و دوره‌های متناوب جهت و شدت آن، به این نام شناخته می‌شود. این نوع برق به طور مشخص با جریان مستقیم متفاوت است که در ادامه این مقاله به تفصیل آن را بررسی خواهیم کرد.

تاریخچه جریان متناوب نیز به طور جالبی از ابتدایی‌ترین زمان‌ها آغاز شده است. ویلیام استنلی جی آر، یک فرد با استعداد، یکی از اولین سازندگان سیم‌پیچ‌های عملی برای تولید جریان متناوب بود. این سیم‌پیچ به نام “سیم‌پیچ القایی” شناخته می‌شد و یک پیشنهاد نوآورانه در زمینه ترانسفورماتور بود. در دهه‌های آخر قرن نوزدهم، این سیستم که امروزه همچنان استفاده می‌شود، توسط نیکولا تسلا، جرج وستینگهاوس، لوییسین گاولارد، جان گیبس و الیور شانجر بهبود یافت.

فرکانس های منابع جریان الکتریکی :

فرکانس‌های مرتبط با منابع جریان الکتریکی از اهمیت چشمگیری برخوردارند و نیکولا تسلا، مهندس برجسته، فرکانسی حداقل 60 هرتز را به عنوان آستانه‌ای تعیین کرد که موجب جلوگیری از ظاهر شدن پدیده چشمک زنی در نورپردازی‌های خیابانی می‌شود.

این تصمیم یکی از مباحث مهم در زمینه مهندسی الکتریک است. قبل از تولید فرکانس 25 هرتز که در آبشار نیاگارا به‌کار گرفته شد، در ایالت انتاریو و شمال آمریکا، از فرکانسهای پایین‌تر نیز استفاده می‌شد. این اطلاعات نشان از اهمیت تعیین فرکانس در استفاده از جریان الکتریکی و انواع مختلف نورپردازی دارند.

مقایسه جریان مستقیم و متاوب

تفاوت‌ها و مزایای جریان الکتریکی مستقیم و متناوب را بررسی می‌کنیم. سیستم اولیه توسط توماس ادیسون برای توزیع الکتریسیته از جریان مستقیم استفاده می‌کرد ولی با محدودیت‌هایی روبرو بود. انتقال اولین جریان متناوب در سال 1891 در تلوراید، کلرادو اتفاق افتاد و سپس در آلمان ادامه یافت.

گرچه توماس ادیسون به دلیل حقوق انحصاری در فناوری جریان مستقیم پشتیبانی می‌کرد، اما با ورود جریان متناوب که نیکولا تسلا به آن راه یافت، چارلز پروتیوس استاین متز از جنرال الکتریک با استفاده از جریان متناوب مواجهه با مشکلات تولید و انتقال الکتریسیته را با موفقیت حل کرد. این نقدینگی به ما نشان می‌دهد که انتخاب مناسب بین جریان الکتریکی مستقیم و متناوب به ویژگی‌ها و نیازهای مختلف فناورانه مرتبط است.

جریان مستقیم:

جریان مستقیم یا جریان یکسو، یکی از ساده‌ترین اشکال جریان الکتریکی است که در آن، جهت یا علامت جریان در طول زمان تغییر نمی‌کند. هنگامی که جهت و اندازه جریان در یک جریان مستقیم نه تنها ثابت است بلکه تغییری نیز نمی‌کند، به آن جریان مستقیم از نوع خالص اطلاق می‌شود.

در همه باتری‌ها و سلول‌های الکتریکی، جریان مستقیم خالص تولید می‌شود. جریان مستقیم ناخالص، نوعی از جریان است که جهت آن تغییر نمی‌کند، اما مقدار آن به صورت لحظه‌ای متغیر است. این خصوصیات جریان مستقیم آن را به یکی از اصطلاحات اساسی در علم الکتریسیته تبدیل کرده است.

کاربردهای جریان مستقیم چیست؟

کاربردهای گسترده‌تری برق مستقیم در فرآیند الکترولیز دارد، که به منظور تجزیه مواد مرکب و استخراج عناصر مختلف از آنها به کار می‌رود. این روش‌ها در صنایع شیمیایی، به عنوان مثال برای جدا کردن گاز کلر از نمک طعام یا استخراج فلزاتی نظیر مس و آلومینیوم، از اهمیت چشمگیری برخوردارند. همچنین، برق مستقیم در موتورهای الکتریکی برای تبدیل انرژی مکانیکی استفاده می‌شود، که در مقایسه با موتورهای متناوب، توانایی محدودتری دارند.

موتورهایی که از برق مستقیم بهره می‌برند، ممکن است در توانهای بالا به کار نرود، اما به دلیل سهولت کنترل و دقت بیشتر در عملکرد، به عنوان سروموتورها در کاربردهای کنترلی با توان کم، ترجیح می‌شوند. این انتخابات به دلیل کارایی و کنترل بهتر، مخصوصاً در حوزه‌هایی که نیاز به دقت و کنترل بیشتری دارند، اهمیت زیادی دارند.

جمع بندی

در این نوشتار، به تفصیل به بررسی دو نوع جریان الکتریکی که در بخش قبل توضیح داده شد، پرداختیم. این بررسی به منظور فراهم آوردن یک آشنایی نسبی با اصول اساسی سیستم‌های خورشیدی انجام شده است. هدف اصلی این مقاله افزایش دانش شما در زمینه برق و انرژی الکتریسیته است.

با مطالعه این مقاله، امیدواریم شما به عنوان کاربران عزیز و مشتریان گرامی، اطلاعات لازم را برای دستیابی به اهداف موردنظر خود در زمینه انرژی خورشیدی و سیستم‌های الکتریکی کسب کنید. این نوشتار به عنوان یک منبع معتبر و راهنمایی، به شما کمک می‌کند تا با مباحث پیشرفته تر در حوزه برق و انرژی آشنا شوید و تصمیمات بهتری در زمینه انتخاب و استفاده از فناوری‌های پایدار بر اساس اطلاعات به‌روز بگیرید.