دو نوع جریان در دنیای الکترونیک وجود دارد، AC یا (alternative current) و DC یا (Direct current) ، در این وبلاگ به تفاوت های میان این دو مدل جریان بپردازیم.
اگر بخواهیم به معنی لغوی این دو جریان برق بپردازیم AC یعنی جریان متناوب و جریان DC یعنی جریان مستقیم که ساده ترین نوع جریان الکتریکی است.
جریان برق در زندگی ما کاربرد بسیار زیادی دارد ، از جمله ای کاربرد ها میتوان به گرمایش و سرمایش ، روشنایی استفاده از وسایل برقی و الکترونیکی و… اشاره کرد.
و نوع جریان برق ac و dc وجود دارد که هر کدام از انها برحسب جریان های AC و DC بر اساس قدرت و نحوه حرکت الکترون ها، دارای خصوصیات و کابردهای گوناگونی هستند. حال میخواهیم به تفاوت میان جریان AC و DC بپردازیم.
اختلاف میان جریان نوع AC و DC
برای شناختن تفاوت میان جریان متناوب ( AC ) و جریان مستقیم (DC) به معرفی آنها به صورت ساده میپردازیم.
ساختار هر اتم متشکل از نوترون (N) پروتون (P) و الکترون (E) است که نوترون دارای یون خنثی ( بی اثر ) ، پروتون دارای یون مثبت و الکترون دارای یون منفی است و در وضعیت معمولی یون اتم در حالت خنثی است . به دلیل اینکه پروتون در درون هسته اتم جای دارد این الکترون هست که مسولیت منتقل کردن بار را بردوش دارد. به همین علت حرکت الکترون ها (E) به صورت آزادانه و بدون محدودیت حرکت میکنند و به راحتی از اتمی به اتم دیگر منتقل میشوند. در این موقعیت به اصطلاح می گوییم که جریانی به نام جریان الکتریسیته ایجاد میشود. در نتیجه الکتریسیته یا به عبارتی همان جریان ، چیزی جز حرکت الکترون‌ها به وسیله 1 هادی و یا همان رسانا، همانند سیم نیست.
اختلاف میان جریان مستقیم و متناوب در جهت جریان الکتریسیته می باشد. اگر جهت جریان الکتریکی در مداری ، از طرف قطب مثبت (+) به طرف قطب منفی (-) باشد ، این جریان الکتریکی را، جریان مستقیم یا (Direct Current) می نامند که به اختصار آن را با DC نشان می دهیم ولی یک جریان متناوب (alternative current) یا به اختصار AC جریانی بوده که حرکت الکترون‌ها در آن به شکل خط صاف نیستند.
در جریان مستقیم( DC)، الکترون‌ها به‌طور مداوم در یک جهت یا به طرف “جلو” حرکت میکنند. اما در جریان متناوب AC ، الکترون‌ها در مسیرهای مختلفی حرکت می کنند و گاهی مسیر حرکت آنها به سمت جلو بوده که سپس به عقب برمی‌گردند. جریان متناوب بهترین راه برای انتقال برق به راه‌های دور و فاصله‌های زیاد می باشد.
حتما بخوانید: 7 مزیت برتر استفاده از چراغ های LED در مقایسه با نورپردازی سنتی
مقایسه تفاوت برق AC وDC
| نوع جریان | مقدار انرژی قابل حمل | علت جهت جریان الکترون ها | فرکانس | جهت | جریان | جریان برق | منبع | فاکتور قدرت | انواع |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| جریان مستقیم DC | ولتاژ جریان مستقیم نمی‌تواند تا فواصل دور حرکت نماید. | مغناطیس ثابت در امتداد سیم | صفر | در یک جهت در مدار جریان دارد. | قدرتی | الکترون‌ها به‌طور مداوم در یک جهت یا به جلو حرکت میکنند. | سلول و باتری | فقط 1 | خالص و ضربان‌دار |
| جریان متناوب AC | برای انتقال قدرت زیاد و در فواصل طولانی مناسب است. | آهنربای دوار در امتداد سیم | فرکانس جریان متناوب 50Hz یا 60Hz بسته به کشور متغیر است. | در طول حرکت، با تغییر جهت مواجه است. | متغیر | الکترون‌ها مسیرهای تعویض را رو به جلو و عقب ادامه می‌دهند. | ژنراتور و برق | بین 0 و 1 | میدان سینوسی، ترافیکی، مثلثی، میدان |
حتما بخوانید: نحوه تعمیر لامپ ال ای دی LED
ریشه های جریان ac و dc چیست؟
میدانی مغناطیسی در نزدیکی یک سیم سبب میشود که الکترون ها در 1 جهت در امتداد سیم جریان داشته باشند؛ آنها به وسیله قطب منفی 1 آهنربا دفع شده و به سمت قطب مثبت جذب میشوند. در اصل جریان مستقیم از 1 باتری متولد می شود.
ژنراتور ها با جریان متناوب با گذشت زمان توسط توماس ادیسون مخترع لامپ جایگزین سیستم باتری شد؛ چون جریان متناوب برای انتقال برق به مسافت های زیاد ، حتی مسافت خارج از شهر ها، قابل استفاده بوده و توانایی انتقال برق بیشتری را دارد. در نهتایت نیکولا تسلا به جای به کار گیری از مغناطیس در امتداد سیم، آهنربایی دوار را بکار گرفت؛ هنگامی که آهنربا در جهتی قرار گرفت، الکترون‌ها به سمت مثبت جابجا شدند، ولی زمانی که جهت آهنربا عوض شد، الکترون‌ها هم تغییر جهت دادند.
چرا جریان متناوب ( AC) از جریان مستقیم ( DC ) بهتر است؟
در سال 1832 میلادی، هنگامی که مایکل فاردای سرگرم طراحی تولیدکننده دینام خود بود، در جریان مستقیم یک اتفاق بد و مشکل ساز رخ داد، منتقل کردن قدرت به متراژ دور تقریبا نشدنی بود؛ سیم قدرت خود را از دست می‌داد و توانایی انتقال را به دور دست ها نداشت، همینطور، ارتقاء و یا کاهش ولتاژ DC نیاز به مدار‌های پیچیده داشت.
جریان مستقیم (DC) توانایی انتقال به فاصله های زیاد و طولانی را ندارد، همچنین این امکان را دارد که به آسانی با به کارگیری از دستگاه ترانسفورماتور به مقادیر بالاتر یا پایین‌تر تبدیل شود. ترانسفورماتور از پایه سیمی پیچ خورده است که مقدار ولتاژ AC را کم و زیاد می کند. امکان تبدیل ولتاژ به این روش به این مفهوم است که قابلیت انتقال قدرت الکتریکی به فاصله های دور می‌تواند بسیار پر کار آمد تر باشد.
برتری DC نسبت به AC چیست؟
بر خلاف جریان متناوب(AC) ، جریان مستقیم (DC) هیچ تغییری در آن تاثیر پذیر نیست و جریان در یک جهت با یک ولتاژ ثابت می باشد .با وجود اینکه تکنولوژی مدرن به انتقال جریان مستقیم به روی شبکه در فاصله های طولانی هم رسیده، ولی به هر حال از AC بیشتر استفاده میشود و پر کاربرد تر است .جریان برق مستقیم با دستگاه های الکترونیکی سازگار با محیط زیست، توان به مراتب بیشتری دارد از آن جهت که تمام سلول‌های خورشیدی طبق لایه‌های نیمه هادی سخته میشوند، پش در نتیجه همه آنها با جریان مستقیم یا DC تولید برق میکنند.
کاربردهای برق DC چیست؟
یکی از اصلی ترین کاربردهای جریان برق DC ،استفاده از آن در فرایند الکترولیز بوده که از آن برای تجزیه مواد مرکب و هم چنین دست یابی به عناصر سازنده استفاده میشود. این درحالی است که در موتورهای الکتریکی بیشتر از برق DC استفاده میکنند؛ زیرا برق مستقیم در توان‌های بالا کاربردی ندارد. در کاربردهای کنترلی که به دقت و کنترل بیشتر و توان کم‌تر نیاز می باشد، از برق مستقیم استفاده میشود.
آیا جریان dc به ac تبدیل میشود؟ چگونه؟
جواب مثبت است، اینورتر یا مبدل مدار الکترونیکی، جریان الکتریکی مستقیم (DC) را به جریان متناوب (AC) با فرکانس و ولتاژ دلخواه تبدیل می‌کند. همچنین تبدیل AC به DC با روش‌هایی آسان قابل اجرا می باشد.