Hvad er jævnstrøm? I denne artikel dykker vi ned i jævnstrømmens verden. Du vil lære, hvad jævnstrøm er, hvordan den adskiller sig fra vekselstrøm, hvor den bruges, og hvilken rolle den vil spille i vores fremtidige energiforsyning.
Der løber vekselstrøm fra vores stikdåser
Resumé
Elektricitet er den usynlige kraft, der driver vores verden. Der er grundlæggende to hovedtyper: jævnstrøm og vekselstrøm. Vekselstrøm strømmer ud af vores stikdåser og er grundlaget for forsyning af husholdninger og industri. Jævnstrøm (DC) er derimod uundværlig i mange af vores elektroniske apparater i hverdagen.
Det grundlæggende
Jævnstrøm er en form for elektrisk strøm, hvor elektronerne altid flyder fra kilden til forbrugeren i samme retning. Forestil dig et vandrør: Med jævnstrøm strømmer vandet (elektronerne) kun gennem røret i én retning ad gangen. Den elektriske spænding forbliver konstant eller ændrer sig kun ubetydeligt. Det giver et jævnt strømforløb.
Jævnstrøm versus vekselstrøm
I modsætning til jævnstrøm ændrer vekselstrøm (AC) sin strømretning med jævne mellemrum. I Europa gør den det 50 gange i sekundet, i Nordamerika 60 gange i sekundet. Spændingen og strømmen pulserer i bølger. Hvis du forestiller dig vandrøret igen, ville vandet konstant vende sin strømningsretning med vekselstrøm.
Thomas Alva Edison var fortaler for jævnstrøm
"Krigen om elektricitet"
I slutningen af det 19. århundrede brød den såkaldte "elektricitetskrig" ud over valget mellem jævnstrøm (DC) og vekselstrøm (AC). Thomas Alva Edison var tilhænger af jævnstrøm og byggede de første elnet baseret på det.
Nikola Tesla og George Westinghouse foretrak vekselstrøm, da dens spænding kan transformeres effektivt. Høj spænding muliggør langdistancetransmission med lavt tab, mens lav spænding er sikker for forbrugerne. Denne fordel førte til implementeringen af vekselstrøm til energiforsyning i stor skala.
Sammenligning af egenskaber
For virkelig at forstå jævnstrøm er det vigtigt at skelne den fra vekselstrøm (AC).
| Jævnstrøm (DC) | Vekselstrøm (AC) | |
|---|---|---|
| Flowets retning | altid samme retning fra kilden til forbrugeren | ændrer sig med jævne mellemrum |
| Spænding | Konstant | ændrer sig periodisk, i bølger |
| Transformation | mere kompleks og mindre effektiv | enkelt og effektivt med transformatorer |
| overførsel | god til korte afstande eller jævnstrøm med ekstra høj spænding (HVDC) til lange afstande | ideel til transmission over lange afstande i netværket |
| Anvendelse | Batterier, elektronik, LED, elektrolyse, elbiler, husholdningsapparater, industri | offentlig strømforsyning |
Anvendelser i hverdagen og teknologi
- Mobile elektroniske enheder: Smartphones, tablets, bærbare computere, MP3-afspillere, digitalkameraer og lignende bærbare enheder får strøm fra jævnstrøm. Deres interne batterier og genopladelige batterier leverer jævnstrøm. Strømforsyningerne omdanner vekselstrømmen fra stikdåsen til jævnstrøm til opladning.
- Køretøjer: Biler bruger et 12 V DC-system til belysning, radio, elruder og andre elektriske komponenter. Elbiler lagrer energi i højspændingsbatterier, der leverer jævnstrøm. DC-opladning (lynopladning) af elbiler på ladestationer er et andet vigtigt anvendelsesområde, hvor jævnstrøm føres direkte ind i bilens batteri.
- LED-belysning: Lysdioder (LED) kræver jævnstrøm for at fungere. Mange husholdnings-LED-lamper har derfor en indbygget ensretter, der omdanner vekselstrømmen fra stikdåsen.
- Vedvarende energi: Solsystemer genererer primært jævnstrøm. Den skal omdannes til vekselstrøm for forsyning til elnettet eller for at drive husholdningsapparater. Vindmøller kan også generere jævnstrøm internt, før den omdannes til netintegration.
- Industrielle processer: Jævnstrøm er uundværlig i elektrolyse (f.eks. til fremstilling af aluminium) og galvanisering (belægning af metaller). Mange svejseprocesser bruger også jævnstrøm.
- IT-infrastruktur: Datacentre og servere bruger i stigende grad jævnstrømsforsyninger, da det kan reducere konverteringstab og øge effektiviteten.
- Transmission af jævnstrøm med høj spænding (HVDC): Til transmission af store mængder elektrisk energi over meget lange afstande eller under vand er jævnstrøm ofte mere effektiv end vekselstrøm. HVDC-linjer bruges f.eks. til at transportere vindkraft fra offshore-anlæg eller solenergi fra fjerntliggende områder over hundredvis af kilometer. Her omdannes vekselstrøm først til jævnstrøm med høj spænding, overføres og omdannes derefter tilbage til vekselstrøm på destinationen.
Ofte stillede spørgsmål om jævnstrøm
Er 12 V altid jævnstrøm?
Nej, specifikationen af en spænding som "12 V" siger ikke noget om, hvorvidt det er jævnstrøm eller vekselstrøm.
Men i de fleste hverdagsapplikationer, hvor 12 V bruges, er det faktisk jævnstrøm. Eksempler på dette er:
- Batterier til biler
- Små strømforsyningsenheder (f.eks. router, eksterne harddiske)
- Systemer med solpaneler
Der findes også 12 V-vekselstrømskilder, f.eks. til visse belysningssystemer (halogenlamper med vekselstrømstransformator) eller visse specialiserede industrielle anvendelser. Spænding (volt) er et mål for elektricitetens "tryk". Strømtypen (jævn- eller vekselstrøm) beskriver strømretningen.
Er højspænding jævnstrøm?
Nej, udtrykket "stærkstrøm" bruges næsten udelukkende om vekselstrøm, eller mere præcist om trefaset strøm.
"Stærkstrøm" henviser til elektriske systemer og enheder med en højere effekt og spænding end den sædvanlige husholdningsstrøm (vekselstrøm med én fase). I husholdninger findes stærkstrøm typisk i særlige røde stikdåser (CEE-stikdåser), som bruges til f.eks. elkomfurer, gennemstrømningsvandvarmere eller værkstedsmaskiner. Disse leverer trefaset vekselstrøm ved 400 V.
Jævnstrømmens fremtid
Jævnstrøm bliver stadig vigtigere på mange områder. Hovedårsagerne til dette er energiomstillingen og den fremadskridende digitalisering:
- Vedvarende energi: Da solcelleanlæg genererer jævnstrøm, og vindenergianlæg i stigende grad bruger DC-forbindelser, bliver det mere og mere attraktivt at bruge jævnstrøm direkte i lokale net og mikronet.
- Elektromobilitet: Hurtig opladning af elbiler er baseret på DC-opladning, hvilket driver udviklingen af en mere kraftfuld jævnstrømsinfrastruktur.
- Datacentre og intelligente hjem: De fleste interne komponenter i computere og moderne smart home-enheder arbejder med jævnstrøm. En direkte jævnstrømsforsyning kan føre til større effektivitet her.
- Transmission af jævnstrøm med høj spænding (HVDC): HVDC-teknologien udvides over hele verden til at transportere store mængder energi over lange afstande.
Konklusion
Selvom vekselstrøm er kernen i vores globale elnet og kan overføres effektivt over lange afstande, oplever jævnstrøm en renæssance. Det skyldes især behovet for at integrere vedvarende energi og videreudvikle elektroteknik inden for områder som elektromobilitet og IT-infrastruktur. At forstå forskellen mellem disse to typer elektricitet er nøglen til at forstå, hvordan vores moderne elektriske verden fungerer.
Kom i kontakt med vores eksperter
Yderligere bidrag
All Electric Society Factory
All Electric Society Factory fra Phoenix Contact kan producere energipositivt takket være et sofistikeret jævnstrømsnetværk. Et kig bag kulisserne afslører, hvordan det fungerer.
Jævnstrøm med passion
Lokale jævnstrømsnet kan spare op til 20 % energi, gøre den producerede elektricitet direkte lagringsbar og reducere mængden af ressourcer, der kræves til deres konstruktion.
Jævnstrømsnet til sektorkobling
Elektromobilitet, solcelleanlæg og batterilagre er ved at revolutionere industrien.