Hva er likestrøm? I denne artikkelen dykker vi ned i likestrømmens verden. Du vil lære hva likestrøm er, hvordan den skiller seg fra vekselstrøm, hvor den brukes og hvilken rolle den vil spille i fremtidens energiforsyning.
Vekselstrøm strømmer fra stikkontaktene våre
Kortversjon
Elektrisitet er den usynlige kraften som driver vår verden. Det finnes i utgangspunktet to hovedtyper: likestrøm og vekselstrøm. Vekselstrøm strømmer ut av stikkontaktene våre og er grunnlaget for forsyningen til husholdninger og industri. Likestrøm (DC), derimot, er uunnværlig i mange av våre elektroniske apparater.
Det grunnleggende
Likestrøm er en form for elektrisk strøm der elektronene alltid flyter fra kilden til forbrukeren i samme retning. Forestill deg et vannrør: Med likestrøm strømmer vannet (elektronene) bare gjennom røret i én retning om gangen. Den elektriske spenningen forblir konstant eller endrer seg bare ubetydelig. Dette fører til en jevn strømgjennomgang.
Likestrøm vs. Vekselstrøm
I motsetning til likestrøm endrer vekselstrøm (AC) strømretningen med jevne mellomrom. I Europa gjør den dette 50 ganger i sekundet, i Nord-Amerika 60 ganger i sekundet. Spenningen og strømmen pulserer i bølger. Hvis du ser for deg vannrøret igjen, vil vannet hele tiden snu strømretningen med vekselstrøm.
Thomas Alva Edison gikk inn for likestrøm
"Elektrisitetskrigen"
På slutten av 1800-tallet brøt den såkalte "elektrisitetskrigen" ut om valget mellom likestrøm (DC) og vekselstrøm (AC). Thomas Alva Edison var tilhenger av likestrøm og bygde de første strømnettene basert på det.
Nikola Tesla og George Westinghouse foretrakk vekselstrøm, da spenningen kan transformeres effektivt. Høye spenninger muliggjør langdistanseoverføring med lavt tap, mens lave spenninger er trygge for forbrukerne. Denne fordelen førte til at vekselstrøm ble tatt i bruk for energiforsyning i stor skala.
Sammenligning av egenskaper
For virkelig å forstå likestrøm er det viktig å skille den fra vekselstrøm (AC).
| Likestrøm (DC) | Vekselstrøm (AC) | |
|---|---|---|
| Strømningsretning | alltid samme retning fra kilden til forbrukeren | endres med jevne mellomrom |
| Spenning | konstant | endres med jevne mellomrom, i bølger |
| Transformasjon | mer kompleks og mindre effektiv | enkelt og effektivt med transformatorer |
| Overføring | god for korte avstander eller likestrøm med ekstra høy spenning (HVDC) for lange avstander | ideell for overføring over lange avstander i nettverket |
| Bruksområder | Batterier, elektronikk, LED, elektrolyse, elbiler, husholdningsapparater, industri | offentlig strømforsyning |
Anvendelser i hverdagsliv og teknologi
- Mobile elektroniske enheter: Smarttelefoner, nettbrett, bærbare datamaskiner, MP3-spillere, digitalkameraer og lignende bærbare enheter drives av likestrøm. Deres interne batterier og oppladbare batterier leverer likestrøm. Strømforsyningsenhetene konverterer vekselstrømmen fra stikkontakten til likestrøm for lading.
- Kjøretøy: Biler bruker et 12 V DC-system for belysning, radio, elektriske vinduer og andre elektriske komponenter. Elbiler lagrer energi i høyspentbatterier som leverer likestrøm. Likestrømslading (hurtiglading) av elbiler på ladestasjoner er et annet viktig bruksområde, der likestrøm mates direkte inn i bilens batteri.
- LED-belysning: Lysdioder (LED) krever likestrøm for å fungere. Mange LED-lamper til husholdningsbruk har derfor en innebygd likeretter som omformer vekselstrømmen fra stikkontakten.
- Fornybar energi: Solsystemer genererer først og fremst likestrøm. Den må omdannes til vekselstrøm for å kunne mates inn på nettet eller for å drive husholdningsapparater. Vindturbiner kan også generere likestrøm internt før den transformeres for integrering i nettet.
- Industrielle prosesser: Likestrøm er uunnværlig i elektrolyse (f.eks. for produksjon av aluminium) og galvanisering (belegg av metaller). Mange sveiseprosesser bruker også likestrøm.
- IT-infrastruktur: Datasentre og servere bruker i økende grad likestrømforsyninger, ettersom dette kan redusere konverteringstap og øke effektiviteten.
- Likestrøm med høy spenning (HVDC): For overføring av store mengder elektrisk energi over svært lange avstander eller under vann er likestrøm ofte mer effektivt enn vekselstrøm. HVDC-linjer brukes for eksempel til å transportere vindkraft fra offshoreanlegg eller solenergi fra avsidesliggende områder over hundrevis av kilometer. Her blir vekselstrøm først omdannet til likestrøm med høy spenning, overført og deretter konvertert tilbake til vekselstrøm på bestemmelsesstedet.
Ofte stilte spørsmål om likestrøm
Er 12 V alltid likestrøm?
Nei, spesifikasjonen av en spenning som "12 V" sier ikke noe om hvorvidt det er likestrøm eller vekselstrøm.
Men i de fleste hverdagslige applikasjoner der 12 V brukes, er det faktisk likestrøm. Eksempler på dette er
- Bilbatterier
- Små strømforsyningsenheter (f.eks. rutere, eksterne harddisker)
- Solcellepanelsystemer
Det finnes også 12 V vekselstrømskilder, f.eks. for visse belysningssystemer (halogenlamper med vekselstrømstransformator) eller enkelte spesialiserte industrielle bruksområder. Spenning (volt) er et mål på "trykket" i elektrisiteten. Strømtypen (likestrøm eller vekselstrøm) beskriver strømretningen.
Er høyspenning likestrøm?
Nei, begrepet "sterkstrøm" brukes nesten utelukkende om vekselstrøm, eller mer presist om trefasestrøm.
med "sterkstrøm" menes elektriske systemer og enheter med høyere effekt og spenning enn vanlig husholdningsstrøm (enfaset vekselstrøm). I husholdninger finner man typisk sterkstrøm i spesielle røde stikkontakter (CEE-stikkontakter), som for eksempel brukes til elektriske komfyrer, gjennomstrømningsvarmere eller verkstedmaskiner. Disse leverer trefaset vekselstrøm ved 400 V.
Fremtiden for likestrøm
Likestrøm blir stadig viktigere på mange områder. Hovedårsakene til dette er energiskiftet og den økende digitaliseringen:
- Fornybar energi: Etter hvert som solcelleanlegg genererer likestrøm og vindturbiner i økende grad bruker likestrømsnett, blir det mer og mer attraktivt å bruke likestrøm i lokale nett og mikronett.
- E-mobilitet: Hurtiglading av elbiler er basert på likestrømslading, noe som driver utviklingen av kraftigere likestrømsinfrastruktur.
- Datasentre og smarthus: De fleste interne komponenter i datamaskiner og moderne smarthusenheter fungerer med likestrøm. En direkte likestrømsforsyning kan føre til større effektivitet her.
- Likestrøm med høy spenning (HVDC): HVDC-teknologien bygges ut over hele verden for å transportere store mengder energi over lange avstander.
Fasit
Selv om vekselstrøm er kjernen i vårt globale strømnett og kan overføres effektivt over lange avstander, opplever likestrøm en renessanse. Dette skyldes særlig behovet for å integrere fornybar energi og videreutvikle elektroteknikk på områder som E-mobilitet og IT-infrastruktur. Å forstå forskjellen mellom disse to typene elektrisitet er nøkkelen til å forstå hvordan vår moderne elektriske verden fungerer.
Ta kontakt med ekspertene våre
Ytterligere bidrag
All Electric Society Factory
All Electric Society Factory fra Phoenix Contact kan produsere energipositivt takket være et sofistikert likestrømsnett. Et blikk bak kulissene avslører hvordan det fungerer.
Med lidenskap for likestrøm
Lokale likestrømsnett kan spare opptil 20 % energi, gjøre den produserte strømmen direkte lagringsbar og redusere ressursbruken i forbindelse med byggingen av disse.
Likestrømsnett for sektorkobling
E-mobilitet, solcelleanlegg og batteriakkumulatorer revolusjonerer industrien.