교류와 직류 의 차이점 은 근본적으로 전자가 그것을 운반하는 전선에서 움직이는 방식에 있습니다. 교류에서는 진동 운동이지만 직류에서는 전자가 음에서 양극으로 한 방향으로 만 흐릅니다.
그러나 세대에서 사용 효율성, 안전 및 운송에 이르기까지 더 많은 차이가 있습니다. 각각 장점과 단점이 있으므로 둘 중 하나를 사용하는 것은 응용 프로그램에 따라 다릅니다.
| 교류 | 직류 | |
|---|---|---|
| 현재의 방향 | 양방향 (진동) | 단방향 (Uniform) |
| 출처 | 발전기 | 배터리, 배터리, 발전기 |
| 기전력 (emf)의 근원 | 자기장이있는 곳에서 진동하거나 회전하는 도체 또는 도체. | 셀과 배터리 내부의 전기 화학 반응. 다이오드가있는 스위칭 또는 정류 된 AC 발전기 |
| 동작 주파수 | 국내 및 산업용 콘센트에서 50Hz 또는 60HZ | 0Hz |
| 작동 전압 | 110V 또는 220V | 1.5V; 9V; 12V 또는 24V |
| 장거리 전송 전압 | 최대 380,000 볼트 | 손실이 많기 때문에 장거리 운송이 불가능합니다. |
| 1Hp 모터에서 순환하는 암페어 | 단상 110V 60Hz : 16 암페어 | 12V DC에서 : 100 암페어 |
| 소비 줄당 최대 전류 | 110V : 0.01A / J 220V : 0.005A / J | 12V : 0.08A / J 9V : 0.1A / J |
| 회로의 수동 요소 | 임피던스 : -저항성 -용량 -유도 적 | -저항 |
| 이점 | 운송시 손실이 거의 없습니다. | 저전압이므로 안전합니다. 배터리 및 배터리에 보관할 수 있습니다. |
| 단점 | 높은 작동 전압으로 인해 안전하지 않습니다. | 손실이 많기 때문에 장거리 운송이 불가능합니다. |
| 응용 | 국내 및 산업 : 세탁기, 냉장고, 제조 공장. | 휴대용 전자 장비 : 스마트 폰, 노트북, 라디오, 손전등, 시계. |
교류
교류를 발명하고 홍보 한 Serbo-Croatian 출신의 엔지니어 인 Nikola Tesla (1846-1943)를 언급하지 않고 교류에 대해 이야기하는 것은 불가능합니다. 그는 응용, 운송 및 사용에 대해 가장 많은 특허를 생성 한 사람이었습니다.
이 모든 특허는 실험 및 프로젝트에 필요한 자금을 확보하기 위해 제작자가 미국 회사 Westinghouse Electric Co에 할당했습니다.
교류에 대한 첫 번째 테스트는 전기의 주요 선구자 중 한 사람인 Michael Faraday (1791-1867)에 의해 수행되었으며, 그는 전자기 유도를 발견하고 최초의 교류 발전기를 구축했습니다.
교류의 전송이 훨씬 더 효율적입니다. 출처 : Pixabay.
1855 년 최초의 실제 사용 중 하나는 근육 수축을 활성화하기 위해 교류를 이용한 전기 요법이었습니다. 이러한 유형의 치료에서 교류는 직류보다 훨씬 우수했습니다.
1876 년 후반에 러시아 엔지니어 Pavel Yáblochkov는 전기 아크 램프와 교류 발전기를 기반으로 한 조명 시스템을 발명했습니다. 1883 년에 오스트리아-헝가리 회사 인 Ganz Works는 이미 약 50 개의 교류 조명 시스템을 설치했습니다.
테슬라의 발명품
교류의 개발 및 사용에 대한 Nicola Tesla의 주요 공헌 중에는 직류로 변환 할 필요없이 교류로 작동하는 전기 모터의 발명이 있습니다.
Nikola Tesla는 또한 3 상 전류를 발명하여 생산 에너지와 전기 운송 인프라를 최대한 활용했습니다. 오늘날이 시스템은 여전히 사용됩니다.
변신 로봇
교류 발전에 대한 또 다른 큰 공헌은 변압기의 발명이었습니다. 이 장치를 사용하면 장거리 운송을 위해 전압을 높이고 가정 및 산업에서보다 안전하게 사용할 수 있도록 전압을 낮출 수 있습니다.
확실히, 본 발명은 직류 방법보다 전력 분배 방법으로서 교류를 더 나은 대안으로 만들었다.
현대 변압기의 선구자는 1882 년 런던에서 전시 된 "2 차 발전기"라고 불리는 철심 장치였으며 이후 토리노에서 전기 조명에 사용되었습니다.
오늘날 우리가 알고있는 첫 번째 폐쇄 형 철심 변압기는 부다페스트에있는 Ganz 회사의 두 헝가리 엔지니어가 발표했습니다. 특허는 Westinghouse Electric Co.에서 구입했습니다.
변압기 기본 특성
변압기의 기본 특성은 2 차 V S 의 출력 전압 과 1 차 V P 의 입력 전압 사이의 몫이 2 차 권선 V 2의 권선 수를 권선 수로 나눈 몫과 같다는 것 입니다. 1 차 권선 No. 1 :
V S / V P = N 2 / N 1
변압기의 1 차측과 2 차측 사이의 적절한 권선비를 선택하기 만하면 정확한 출력 전압을 정확하게 그리고 상당한 전력 손실없이 얻을 수 있습니다.
변압기 회로도. 출처 : Wikimedia Commons. 쿤달리니 제로
변압기를 사용한 최초의 상업용 배전 시스템은 1886 년 미국 매사추세츠 주에서 시작되었습니다.
그러나 유럽은 같은 해에 새로 발명 된 변압기를 기반으로 한 송전선이 이탈리아 체 르치에 설치되어 전기 발전에 발 맞춰 2000V의 유효 전압에서 30km의 거리에 걸쳐 교류를 전송했습니다. .
변압기는 전력 전송 분야의 혁명 만이 아니 었습니다. 또한 자동차 산업 분야에서 포드 자동차 회사가 포드 모델 T 점화 플러그의 점화 코일 시스템에 사용했을 때.
직류
직류는 1800 년 화산 더미의 발명을 통해 생산되었는데, 그 발명가는 1745 년에서 1827 년 사이에 살았던 이탈리아의 물리학 자 알레산드로 볼타 였기 때문에 이름이 붙여졌습니다.
전류의 기원은 잘 알려지지 않았지만 프랑스의 물리학 자 André Marie Ampere (1775-1836)는 볼타 전지에서 두 개의 극성을 확인하고 전류가 양극에서 음극으로 흐른다 고 추측했습니다.
오늘날이 관습은 여전히 사용되고 있지만, 전하의 운반체는 음의 단자에서 양의 단자로의 반대 방향으로가는 전자라는 것이 알려져 있습니다.
그림 4. 직류는 배터리에 편리하고 편리하게 저장됩니다. (픽사 베이)
프랑스의 발명가 Hippolyte Pixii (1808–1835)는 자석을 중심으로 회전하는 와이어 루프 또는 루프로 구성된 발전기를 제작하여 전류 흐름이 반 회전 할 때마다 역전된다는 점에 주목했습니다.
Ampere의 제안으로 발명가는 정류자를 추가하여 최초의 발전기 또는 직류 발전기를 만들었습니다.
전기 조명 시스템과 관련하여 1870에서 1880 사이의 전기 아크 램프가 사용되어 직류 또는 직류 중 고전압이 필요했습니다.
알려진 바와 같이 고전압은 가정에서 사용하기에 매우 안전하지 않습니다. 이런 의미에서 미국의 발명가 Thomas Alva Edison (1847-1931)은 조명 목적으로 전기를 더 안전하고 상업적으로 사용했습니다. Edison은 1880 년에 백열 전구를 완성하여 수익성을 높였습니다.
해류의 전쟁 : AC 대 DC
Nikola Tesla가 교류의 촉진자였던 것처럼 Thomas Alva Edison은 직류가 더 안전하다고 생각했기 때문에 직류의 촉진자였습니다.
상업적 목적으로 교류 사용을 막기 위해 에디슨은 교류 전기 의자를 발명하여 대중이 인간 생명에 대한 위험을 이해할 수 있도록했습니다.
처음에 Nikola Tesla는 Edison Electric 전력 회사에서 근무했으며 직류 발전기를 개선하기 위해 다양한 공헌을했습니다.
그림 5. 오른쪽에서 왼쪽으로 Henry Ford, Thomas Edison, Warren G. Harding 미국 대통령, Harvey S. Firestone, 1921 년, Wikimedia Commons를 통해.
그러나 Tesla는 운송 및 유통의 관점에서 교류의 이점을 확신했기 때문에 Edison과의 차이로 인해 두 강력한 성격이 충돌하는 데 오래 걸리지 않았습니다. 이렇게 해류 전쟁이 시작되었습니다. DC.
교류 송전과 1891 년 최초의 도시 간 교류 배전 시스템의 장점으로 인해 고집스럽게 직류를 옹호했던 에디슨은 그가 설립 한 회사의 대통령직과 방향을 잃게되었습니다. 제너럴 일렉트릭 회사로 불립니다.
니콜라 테슬라도이 전쟁에서 이기지 못했습니다. 결국 조지 웨스팅 하우스와 그의 회사의 주주는 백만장자가 되었기 때문입니다. 전선없이 장거리로 전력을 전송한다는 아이디어에 집착 한 테슬라는 결국 가난하고 잊혀졌다.
고전압 직류
장거리 전력 분배에 직류를 사용한다는 아이디어는 1950 년대에 그러한 시스템이 개발 되었기 때문에 완전히 폐기되지 않았습니다.
오늘날 전기 에너지 수송을위한 세계에서 가장 긴 해저 케이블 인 NorNed 케이블은 노르웨이와 네덜란드를 연결하며 450,000 볼트의 직류를 사용합니다.
그림 6. 북해를 통해 직류를 전달하는 네덜란드와 노르웨이 사이의 NorNed 해저 케이블 경로. 출처 : Wikimedia Commons. Michiel1972
해수는 전기의 우수한 전도체이고 교류 해저 케이블은 해수에서 와류를 유도하기 때문에 해저 케이블에 교류를 사용하는 것은 적합하지 않습니다. 이것은 전송되기를 원하는 전기 에너지의 큰 손실을 초래할 것입니다.
오늘날 고전압 직류는 레일을 통해 전기 열차에 전력을 공급하는 데에도 사용됩니다.
참고 문헌
- Agarwal, T. (2015). ProCus. AC 및 DC 전류의 차이점은 무엇입니까 : elprocus.com
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