ההבדל העיקרי - AC לעומת DC כוח

רכיבים המחוברים למעגלי AC כמו גם למעגלי DC מפזרים חשמל. המונחים "כוח AC" ו- "מתח DC" מתייחסים לכוח המתפזר בשני סוגים שונים של מעגלים. ברמה הבסיסית משתמשים באותם מושגים לחישוב הספק בשני סוגי המעגלים. עם זאת, מכיוון שכיוון הזרם משתנה תמיד במעגלי AC, הכוח המתפזר משתנה גם מעת לעת. ה ההבדל העיקרי בין הספק AC ו- DC האם זה, במעגלי DC, הכוח המתפזר נשאר קבוע בזמן, במעגלי AC, הכוח המתפזר משתנה מעת לעת.

מהו DC Power

זרם DC מתייחס לזרם שנוצר על ידי אלקטרונים הזורמים ברציפות בכיוון אחד. כאשר האלקטרונים זורמים דרך רכיבים שונים במעגל, הם מאבדים את האנרגיה החשמלית שלהם. כוח DC הכוונה היא לכמות האנרגיה המתפזרת לשנייה על ידי קולומב של אלקטרונים, כשהם נוסעים בין שתי נקודות במעגל. במעגל DC, אם לרכיב יש הבדל פוטנציאלי

על פניו וזרם

זורם דרכו, ואם ההתנגדות של הרכיב היא

, אז הכוח המתפזר על ידי הרכיב ניתן על ידי:

אם זרם ה- DC יציב, אז גם הכוח המופזר על ידי הרכיב יהיה כמעט קבוע (אנו מניחים שהטמפרטורה וגורמים פיזיים אחרים המשפיעים על פיזור הכוח אינם משתנים). רוב הרכיבים היומיומיים, כולל טלפונים ניידים ומחשבים אישיים, משתמשים בזרם DC להפעלה.

מהו כוח AC

זרם AC מתייחס לזרמים הנוצרים על ידי אלקטרונים הנעים קדימה ואחורה, המוקמים על ידי מסוף בעל מתח מתנודד. במהלך מחזור התנועה הלוך ושוב, האלקטרונים מזרזים מעת לעת, מאטים ועוצרים לרגע. לכן גם הזרם משתנה מעת לעת. ה כוח מיידי

מתייחס לכמות ההספק המתפזרת בין שתי נקודות במעגל/על ידי רכיב בכל זמן נתון. הוא ניתן על ידי:

איפה

ו

הם ההבדל הפוטנציאלי והזרם באותו זמן.

אולם, מכיוון

ו

משתנים תמיד, הכוח המיידי משתנה גם הוא כל הזמן. ה כוח ממוצע הוא מושג הרבה יותר שימושי עבור רכיבים המחוברים למעגלי AC. כאשר הזמן הנדרש להשלמת תנודה מלאה על ידי אלקטרונים (כלומר תקופתם) ניתן על ידי

, ניתן לחשב הספק ממוצע כדלקמן:

נניח להבדל פוטנציאלי

על פני המרכיב משתנה סינוסי, וכי הזרם

מפגר מאחורי המתח בזווית פאזה

. לאחר מכן נוכל להראות שניתן לתת את הכוח הממוצע על ידי:

פה,

ו

התייחסו לערכי הריבוע הממוצעים של מתח וזרם בהתאמה, כלומר כאשר המתח המרבי המושג במהלך שינוי המתח הוא

והזרם המרבי הוא

, לאחר מכן:

ו

האיור להלן מראה כיצד ההספק המיידי משתנה יחד עם הפרש הפוטנציאל והזרם, במעגל AC שהזרם שלו מאחורי המתח ב -30^o. העוצמה הממוצעת הודגשה על ידי הקו המקווקו.

וריאציה של מתח, הספק והזרם במעגל AC

שים לב שישנם מרווחי זמן קטנים כאשר הכוח המיידי שלילי. הסיבה לכך היא שבמעגל זה, במהלך פרק זמן זה, נשלחת אנרגיה לאספקת החשמל. זה קורה מכיוון שיש עומס אינדוקטיבי במעגל זה, הפועל נגד כל שינוי בזרם. זו הסיבה שהזרם בפיגור מלכתחילה.

ההבדל בין מתח AC ו- DC

ערך הכוח

ב מעגלים DC, הכוח המתפזר על פני רכיב נשאר קבוע (באופן אידיאלי).

ב מעגלים AC, הכוח המתפזר על פני רכיב משתנה כל הזמן.

אובדן אנרגיה בעומס

ב מעגלים DC, פיזור הכוח מתרחש בכיוון אחד בלבד. כלומר העומסים היו מוציאים את האנרגיה ברציפות מהמעגל ולסביבה.

ב מעגלים AC, העומסים הקיבוליים/אינדוקטיביים יכולים להתנגד לשינויים בזרם וכך הם יכולים להכניס אנרגיה למעגל לפעמים.