Wat is het verschil tussen VDC en VAC?
Wisselstroom (Alternating Current, AC) en gelijkstroom (Direct Current, DC) zijn de twee soorten elektrische stromen die in ons dagelijks leven naast elkaar bestaan. Ze worden beide gebruikt om elektrische apparaten van stroom te voorzien. Het belangrijkste verschil tussen wissel- (AC) en gelijkspanning (DC) ligt in de richting en het gedrag van de elektrische stroom die ze produceren:
- Gelijkspanning (DC): In een gelijkstroomsysteem stroomt de elektrische stroom in één consistente richting. Dit betekent dat de spanning in de loop van de tijd een constante polariteit behoudt. De stroom vloeit van de positieve klem naar de negatieve klem. De golfvorm van gelijkspanning is een rechte lijn, wat aangeeft dat de spanning constant is in de tijd.
Veel voorkomende bronnen zijn batterijen, voedingen voor (gebouw)automatisering, zonnepanelen en DC-generatoren. Deze bronnen leveren een constante spanning. Gelijkspanning wordt gewoonlijk niet gebruikt voor stroomtransmissie over lange afstanden omdat de weerstand van de elektrische kabels hogere verliezen veroorzaakt. Bovendien is het moeilijker om de spanning te verhogen of te verlagen.
Gelijkspanning wordt vaak gebruikt in laagspanningstoepassingen zoals HVAC-sensoren, potentiometers, logische controllers en andere elektronische apparaten, toestellen op batterijen, en autosystemen. - Wisselspanning (AC): In een wisselstroomsysteem keert de elektrische stroom periodiek van richting om. De spanning is afwisselend positief en negatief, doorgaans volgens een sinusoïdaal golfpatroon. Deze sinusoïdale golfvorm laat zien dat de spanning periodiek varieert in de tijd.
Veel voorkomende bronnen zijn elektriciteitscentrales en wisselstroomgeneratoren (alternators). De spanning die aan huizen en industrieën wordt geleverd, is meestal wisselspanning, opgewekt in elektriciteitscentrales en verdeeld via het elektriciteitsnet. Wisselspanning wordt vaker gebruikt voor stroomdistributie omdat het gemakkelijker is om te transformeren tussen hoge en lage spanningen met behulp van transformatoren, waardoor het efficiënter is voor transmissie over lange afstanden.
Wisselspanning wordt gebruikt voor algemene stroomdistributie in huizen, bedrijven en industrieën. De meeste huishoudelijke apparaten en industriële machines werken op wisselspanning. Ventilatorsnelheidsregelaars en elektromotoren werken op wisselspanning.
De volgende afbeelding geeft een visueel overzicht:
Voor wie meer details wil, moeten we eerst wat diepgaande informatie over elektriciteit uitleggen:
- Elektrische stroom (A) is de beweging of stroom van vrije elektronen in een geleidend materiaal onder invloed van een potentiaalverschil. Het materiaal dat vrije elektronen bevat, wordt geleider genoemd en wordt gebruikt om elektrische stroom te geleiden. Een geleider of elektrische geleider is dus een materiaal waar elektriciteit doorheen kan stromen.
- Spanning (V) of potentiaalverschil zorgt ervoor dat er elektrische stroom door een geleider loopt (bijv. een elektriciteitsdraad). De vrije elektronen in de geleider worden aangeslagen (geëxciteerd) wanneer er een spanning of potentiaalverschil wordt toegepast en ze stromen in een bepaalde richting, namelijk van de hoge naar de lage potentiaal. De hoge potentiaal of spanning wordt aangeduid met een positief (+) teken en de lage potentiaal wordt aangeduid met een negatief (-) teken en zij vormen de polariteit van de elektrische stroom. Op basis van de bewegingsrichting van het elektron of de elektrische stroom wordt deze ingedeeld in twee hoofdtypen: wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC).
- Weerstand (R) is een maat voor hoe moeilijk het is voor stroom om te stromen. Weerstand wordt uitgedrukt in de eenheid ohm (Ω). De hoeveelheid stroom die door een circuit loopt, wordt beïnvloed door de weerstand van dat circuit. Elke component in een stroomkring heeft een weerstand.
Zowel gelijk- (DC) als wisselstroom (AC) beschrijven soorten stroom in een circuit. Bij gelijkstroom stroomt de elektrische lading (stroom) slechts in één richting. Bij wisselstroom daarentegen verandert de elektrische lading periodiek van richting.
VDC (Volts Direct Current of gelijkstroom)
Gelijkstroom stroomt in een constante richting. VDC is de spanning die nodig is om een gelijkstroomcircuit te maken. Typisch voor VDC is dat de hoge en lage potentiaal niet van positie veranderen in de tijd. Gelijkspanning kan worden opgewekt door batterijen, voedingen die AC omzetten in DC en zonnecellen. 24 VDC wordt vaak gebruikt als voedingsspanning voor sensoren, regelaars en andere apparaten die een beperkte hoeveelheid stroom nodig hebben om te werken. Voedingen die 230 VAC omzetten in 24 VDC bieden meer veiligheid. Ze schakelen automatisch uit in geval van kortsluiting aan de 24 VDC-zijde. Als de kortsluiting wordt opgeheven, blijven ze normaal werken. Als er te veel ladingen zijn aangesloten, schakelen ze uit om het risico van te hoge stromen te vermijden.
VAC (Volts Alternating Current of wisselstroom)
In tegenstelling tot gelijkstroom, die continu in een constante richting stroomt, keert wisselstroom periodiek de stroomrichting om. Daarom wordt het wisselstroom genoemd. Omdat de stroomrichting periodiek omkeert, keert de polariteit van de spanning ook om, d.w.z. de hoge potentiaal (+) en lage potentiaal (-) wisselen om. Daarom wordt wisselstroom aangeduid met een golfteken (~). Het aantal keren dat de elektrische stroom in één seconde van richting verandert, wordt de frequentie genoemd en is gewoonlijk 50 Hz (Europa) of 60 Hz (VS). Wisselstroom wordt meestal gebruikt om elektrische energie over grote afstanden te transporteren of om energie te verdelen naar grotere elektrische apparaten (bijv. elektromotoren).
VDC (Volts Direct Current of gelijkstroom)
Gelijkstroom stroomt in een constante richting. VDC is de spanning die nodig is om een gelijkstroomcircuit te maken. Typisch voor VDC is dat de hoge en lage potentiaal niet van positie veranderen in de tijd. Gelijkspanning kan worden opgewekt door batterijen, voedingen die AC omzetten in DC en zonnecellen. 24 VDC wordt vaak gebruikt als voedingsspanning voor sensoren, regelaars en andere apparaten die een beperkte hoeveelheid stroom nodig hebben om te werken. Voedingen die 230 VAC omzetten in 24 VDC bieden meer veiligheid. Ze schakelen automatisch uit in geval van kortsluiting aan de 24 VDC-zijde. Als de kortsluiting wordt opgeheven, blijven ze normaal werken. Als er te veel ladingen zijn aangesloten, schakelen ze uit om het risico van te hoge stromen te vermijden.
VAC (Volts Alternating Current of wisselstroom)
In tegenstelling tot gelijkstroom, die continu in een constante richting stroomt, keert wisselstroom periodiek de stroomrichting om. Daarom wordt het wisselstroom genoemd. Omdat de stroomrichting periodiek omkeert, keert de polariteit van de spanning ook om, d.w.z. de hoge potentiaal (+) en lage potentiaal (-) wisselen om. Daarom wordt wisselstroom aangeduid met een golfteken (~). Het aantal keren dat de elektrische stroom in één seconde van richting verandert, wordt de frequentie genoemd en is gewoonlijk 50 Hz (Europa) of 60 Hz (VS). Wisselstroom wordt meestal gebruikt om elektrische energie over grote afstanden te transporteren of om energie te verdelen naar grotere elektrische apparaten (bijv. elektromotoren).