Jaký je rozdíl mezi V DC a V AC?
Střídavý proud (AC) a stejnosměrný proud (DC) jsou dva typy elektrických proudů, které koexistují v našem každodenním životě. Oba se používají pro napájení elektrických zařízení. Hlavní rozdíl mezi střídavým napětím (AC) a stejnosměrným napětím (DC) spočívá ve směru a chování elektrického proudu, který produkují:
- Stejnosměrné napětí (DC): Ve stejnosměrném systému protéká elektrický proud jedním konzistentním směrem. To znamená, že napětí udržuje konstantní polaritu v průběhu času. Proud teče z kladného pólu na záporný pól. Tvar vlny stejnosměrného napětí je přímka, což naznačuje, že napětí je v průběhu času konstantní.
Mezi běžné zdroje tohoto napětí patří baterie, napájecí zdroje pro (budovu) automatizaci, solární panely a stejnosměrné generátory. Tyto zdroje poskytují stabilní výstupní napětí. DC se typicky nepoužívá pro přenos energie na velké vzdálenosti, protože odpor elektrických kabelů způsobuje vyšší ztráty v případě stejnosměrného napětí. Navíc je obtížnější zvýšit nebo snížit toto napětí.
Stejnosměrné napětí se běžně používá v nízkonapěťových aplikacích, jako jsou vzduchotechnická čidla, potenciometry, logické regulátory a další elektronická zařízení, bateriově napájená zařízení a automobilové systémy.
- Střídavé napětí (AC): V systému střídavého proudu elektrický proud periodicky mění směr. Napětí se střídá mezi kladným a záporným, typicky podle sinusového vzoru vlny. Tento sinusový průběh ukazuje, že napětí se v průběhu času periodicky mění.
Mezi běžné zdroje patří elektrárny a generátory střídavého proudu (alternátory). Napětí dodávané do domácností a průmyslových odvětví je typicky střídavé, generované v elektrárnách a distribuované prostřednictvím elektrické sítě. Střídavý proud se častěji používá pro distribuci energie, protože je snazší transformovat mezi vysokým a nízkým napětím pomocí transformátorů, což zefektivňuje přenos na dlouhé vzdálenosti.
Střídavé napětí se používá pro obecnou distribuci energie v domácnostech, podnicích a průmyslových odvětvích. Většina domácích spotřebičů a průmyslových strojů pracuje na střídavý proud. Regulátory otáček ventilátorů a elektromotory pracují na střídavém napětí.
Následující obrázek poskytuje vizuální shrnutí:
Pro ty, kteří chtějí znát více podrobností, je nejprve nutné vysvětlit některé základní principy elektřiny:
- Elektrický proud (A) je pohyb nebo tok volných elektronů ve vodivém materiálu pod vlivem rozdílu potenciálů. Materiál, který obsahuje volné elektrony, se nazývá vodič a používá se k vedení elektrického proudu. Vodič nebo také elektrický vodič je tedy materiál, který umožňuje proudění elektřiny.
- Napětí (V) nebo rozdíl potenciálů způsobuje, že elektrický proud protéká vodičem (např. elektrickým kabelem). Volné elektrony existující ve vodiči jsou excitovány, když je aplikován rozdíl napětí nebo potenciálu a proudí ve specifickém směru, tj. od vysokého potenciálu k nízkému potenciálu. Vysoký potenciál nebo napětí se značí kladným (+) znaménkem a nízký potenciál záporným (–) znaménkem a tvoří polaritu elektrického proudu. Na základě směru pohybu elektronu nebo elektrického proudu se dělí na dva hlavní typy: střídavý proud (AC) a stejnosměrný proud (DC).
- Odpor (R) je měřítkem toho, jak obtížné je protékání proudu. Odpor se měří v jednotkách zvaných ohmy (Ω). Velikost proudu procházejícího obvodem je ovlivněna odporem tohoto obvodu. Každá součást v obvodu má odpor.
Jak AC, tak DC popisují typy toku proudu v obvodu. Ve stejnosměrném proudu (DC) protéká elektrický náboj (proud) pouze jedním směrem. Na druhé straně elektrický náboj ve střídavém proudu (AC) periodicky mění směr.
VAC versus VDC
V DC (Volty stejnosměrného proudu)
Stejnosměrný proud protéká konstantním směrem. V DC (Volts Direct Current) je napětí potřebné k vytvoření obvodu stejnosměrného proudu (DC). Typické pro V DC je, že vysoký a nízký potenciál se v průběhu času nemění. Stejnosměrné napětí mohou generovat baterie, napájecí zdroje, které přeměňují střídavý proud na stejnosměrný a solární články. 24 V DC se často používá jako napájecí napětí pro čidla, regulátory a další zařízení, která pro svůj provoz vyžadují omezené množství energie. Napájecí zdroje, které převádějí 230 V AC na 24 V DC nabízejí zvýšenou bezpečnost. Automaticky se vypnou v případě zkratu na straně 24 V DC. Když je zkrat odstraněn, pokračují v normální práci. V případě, že je připojeno mnoho zátěží, vypnou se, aby se zabránilo riziku příliš vysokých proudů.
V AC (Volty střídavého proudu)
Na rozdíl od stejnosměrného proudu, který teče nepřetržitě v konstantním směru, střídavý proud periodicky obrací svůj směr toku. Z toho důvodu se nazývá střídavý proud. Protože se směr proudu periodicky obrací, obrací se také polarita napětí, tj. vysoký potenciál (+) a nízký potenciál (-) se vzájemně prohodí. Proto je střídavý proud označen znakem vlny (~). Počet, kolikrát elektrický proud změní svůj směr za jednu sekundu, se nazývá jeho frekvence a běžně je to 50 Hz (Evropa) nebo 60 Hz (USA). Střídavý proud se obvykle používá k přenosu elektrické energie na velké vzdálenosti nebo k distribuci energie do větších elektrických zařízení (např. elektromotory).
VAC versus VDC
V DC (Volty stejnosměrného proudu)
Stejnosměrný proud protéká konstantním směrem. V DC (Volts Direct Current) je napětí potřebné k vytvoření obvodu stejnosměrného proudu (DC). Typické pro V DC je, že vysoký a nízký potenciál se v průběhu času nemění. Stejnosměrné napětí mohou generovat baterie, napájecí zdroje, které přeměňují střídavý proud na stejnosměrný a solární články. 24 V DC se často používá jako napájecí napětí pro čidla, regulátory a další zařízení, která pro svůj provoz vyžadují omezené množství energie. Napájecí zdroje, které převádějí 230 V AC na 24 V DC nabízejí zvýšenou bezpečnost. Automaticky se vypnou v případě zkratu na straně 24 V DC. Když je zkrat odstraněn, pokračují v normální práci. V případě, že je připojeno mnoho zátěží, vypnou se, aby se zabránilo riziku příliš vysokých proudů.
V AC (Volty střídavého proudu)
Na rozdíl od stejnosměrného proudu, který teče nepřetržitě v konstantním směru, střídavý proud periodicky obrací svůj směr toku. Z toho důvodu se nazývá střídavý proud. Protože se směr proudu periodicky obrací, obrací se také polarita napětí, tj. vysoký potenciál (+) a nízký potenciál (-) se vzájemně prohodí. Proto je střídavý proud označen znakem vlny (~). Počet, kolikrát elektrický proud změní svůj směr za jednu sekundu, se nazývá jeho frekvence a běžně je to 50 Hz (Evropa) nebo 60 Hz (USA). Střídavý proud se obvykle používá k přenosu elektrické energie na velké vzdálenosti nebo k distribuci energie do větších elektrických zařízení (např. elektromotory).