Izmenični električni tok
Izmenični tok (AC) je električni tok, katerega velikost in smer se spreminjata, za razliko od enosmernega toka, katerega smer je konstantna. To pomeni, da se smer toka, ki teče v tokokrogu, nenehno spreminja sem in tja. To se dogaja s katero koli vrsto vira izmenične napetosti.
Običajna valovna oblika tokokroga za izmenični tok je sinusni val, saj je tako prenos energije najučinkovitejši. Vendar se v nekaterih aplikacijah uporabljajo drugačne oblike valov, kot so trikotni ali kvadratni valovi. Poceni pretvorniki električne energije proizvajajo kvadratni val s prekinitvijo med spremembo smeri.
Ko govorimo o izmeničnem toku, mislimo predvsem na obliko, v kateri se električna energija dobavlja podjetjem in gospodinjstvom. Ta izmenični tok prihaja iz elektrarne. Smer električnega toka se vsako sekundo 60-krat (v nekaterih delih sveta 50-krat) zamenja. To se zgodi tako hitro, da žarnica ne preneha svetiti.
Zvočni in radijski signali, ki se prenašajo po električni žici, so prav tako primeri izmeničnega toka. Pri teh aplikacijah je pogosto pomemben cilj obnovitev informacij, ki so kodirane (ali modulirane) na izmeničnem signalu.
Mestne luči, prikazane v gibalno zamegljeni ekspoziciji. Zaradi utripanja izmeničnega toka so črte črtkane in ne neprekinjene.
Zgodovina
Nikola Tesla je eksperimentiral z električno resonanco in preučeval različne sisteme razsvetljave. Izumil je indukcijski motor, nove vrste generatorjev in transformatorjev ter sistem za prenos električne energije z izmeničnim tokom.
William Stanley mlajši je zasnoval eno prvih praktičnih naprav za učinkovit prenos izmenične energije med izoliranimi tokokrogi. Njegova zasnova, imenovana indukcijskatuljava, ki je uporabljala par tuljav, navitih na skupno železno jedro, je bila zgodnji predhodnik sodobnega transformatorja. Sistem, ki se uporablja danes, je konec devetnajstega stoletja v veliki meri zasnoval Nikola Tesla. K temu so prispevali tudi George Westinghouse, Lucien Gaulard, John Dixon Gibbs, Wilhelm Siemens in Oliver Shallenger. Sistemi izmeničnega toka so premagali omejitve sistema enosmernega toka, ki ga je uporabljal Thomas Edison za učinkovito distribucijo električne energije na dolge razdalje.
Hidroelektrarna Mill Creek je bila zgrajena leta 1893 v bližini mesta Redlands v Kaliforniji. Zasnoval jo je Almirian Decker, uporabljala pa je 10 000-voltno trifazno električno energijo, ki je sčasoma postala standardna metoda za elektrarne po vsem svetu.
Kako deluje
Napajanje z izmeničnim tokom je cenejše in lažje za izdelavo elektronskih naprav. Tudi izdelava stikal za izmenični tok je cenejša. Je cenejše od enosmernega, ker lahko zelo enostavno povečate in zmanjšate tok. Pri izmeničnem toku lahko uporabljate visoke napetosti z manjšim tokom, da zmanjšate izgube pri pošiljanju energije. Pri izmeničnem toku se zmanjša segrevanje žic. Enosmerni tok bi lahko pošiljali, vendar bi pri tem izgubili veliko energije in bi morali vložiti več dela, da bi ga poslali na velike razdalje. Zato nimamo transformatorskih postaj povsod. Izmenični tok deluje tako, da se tok večkrat preklaplja naprej in nazaj, medtem ko se vrača k viru, iz katerega je prišel.
Sorodne strani
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je izmenični tok (AC)?
O: Izmenični tok (AC) je električni tok, katerega velikost in smer se spreminjata, za razliko od enosmernega toka, katerega smer je konstantna.
V: Kakšna je običajna oblika valovanja v električnem tokokrogu za izmenični tok?
O: Običajna oblika valovanja električnega tokokroga za izmenični tok je sinusni val, saj je tako prenos energije najučinkovitejši.
V: Ali obstajajo različne oblike valov, ki se uporabljajo v določenih aplikacijah?
O: Da, v nekaterih aplikacijah se uporabljajo različne oblike valov, na primer trikotni ali kvadratni valovi.
V: Kakšno vrsto valovanja proizvajajo poceni pretvorniki električne energije?
O: Poceni pretvorniki električne energije proizvajajo kvadratni val s premori med spremembami smeri.
V: Od kod prihaja izmenični tok?
O: Ko govorimo o izmeničnem toku, mislimo predvsem na obliko, v kateri se električna energija dobavlja podjetjem in stanovanjem, pri čemer izmenični tok prihaja iz elektrarne.
V: Kolikokrat se smer električnega toka vsako sekundo zamenja?
O: Smer električnega toka se vsako sekundo zamenja 60-krat (ali 50-krat v nekaterih delih sveta).
V: Kateri primeri signalov izmeničnega toka se prenašajo po električni žici?
O: Zvočni in radijski signali, ki se prenašajo po električni žici, so primeri izmeničnega toka. Pri teh aplikacijah je pogosto pomemben cilj obnovitev informacij, ki so kodirane ali modulirane v signalu izmeničnega toka.
