Почему в домах используется переменный ток?

Почему в домах используется переменный ток?
Anonim

Ответ:

Потому что его легче распределить на большие расстояния с относительно низкими потерями, и это немного безопаснее для того же напряжения, если к нему прикасаться.

Объяснение:

Переменный ток используется в большинстве систем распределения электроэнергии по нескольким причинам, но наиболее важной из них является простота его преобразования из одного напряжения в другое.

С DC это сделать гораздо сложнее (и дороже).

(Для преобразования постоянного тока используются электронные схемы для генерации переменного тока, который затем преобразуется с помощью трансформатора и выпрямляется обратно в постоянный ток.)

Огромное количество мощности переменного тока может быть преобразовано практически в любое желаемое напряжение с очень низкими потерями энергии с помощью электрического трансформатора (катушки с их магнитными полями тесно связаны).

Все проводники "комнатной температуры" имеют сопротивление, поэтому они нагреваются при подаче тока.

Вырабатываемое при этом тепло (потери при передаче) пропорционально площадь токаи к сопротивлению:

энергии # = I ^ 2R #

Чтобы свести к минимуму потери энергии, важно поддерживать как сопротивление, так и ток на низком уровне, причем низкий ток является особенно важным, поскольку он оказывает экспоненциальное влияние на потери.

Мощность #P = V * I # (вольт умножается на ампер), поэтому для данной мощности напряжение должно быть высоким, если ток остается низким.

Большие трансформаторы используются для запуска линий электропередачи при высоком напряжении, чтобы минимизировать потери.

Но высокое напряжение опасно, особенно для жизни, поэтому ввод его в дом не будет приемлемым риском.

В таком случае мощность переменного тока легко и эффективно преобразуется в относительно безопасное напряжение на местных трансформаторах вблизи места использования.

Это не так просто и дешево сделать с DC.

Другие причины:

  • Постоянный ток более смертоносен, чем переменный для того же напряжения, потому что его сложнее отпустить, если прикоснуться к нему, так как напряжение не достигает нуля. (Мышцы сокращаются с постоянной силой с DC).
  • Электролитическая коррозия является более проблематичной с постоянным током.
  • Дуги постоянного тока не "гасят" так легко (потому что напряжение не проходит через ноль).
  • Асинхронные двигатели переменного тока просты в изготовлении и обслуживании. Двигатели постоянного тока требуют коммутатора и щеток или сложной электронной коммутации.