Ce este curentul continuu? În acest articol, pătrundem în lumea curentului continuu. Veți afla ce este curentul continuu, cum diferă de curentul alternativ, unde este utilizat și ce rol va juca în viitorul alimentării noastre cu energie.
Din prizele noastre curge curent alternativ
Rezumat
Curentul electric este forța invizibilă care pune lumea în mișcare. Există practic două tipuri principale: curent continuu și curent alternativ. Curentul alternativ iese din prizele noastre și este baza pentru alimentarea gospodăriilor și a industriei. Curentul continuu (CC), pe de altă parte, este indispensabil în multe dintre dispozitivele noastre electronice de zi cu zi.
Principiile de bază
Curentul continuu este o formă de curent electric în care electronii circulă constant într-o singură direcție, de la sursă către consumator. Imaginați-vă o conductă de apă: în cazul curentului continuu, apa (electronii) curge mereu în aceeași direcție prin țeavă. Tensiunea electrică rămâne constantă sau variază foarte puțin. Acest lucru conduce la un flux de curent uniform.
Curent continuu vs. curent alternativ
Spre deosebire de curentul continuu, curentul alternativ (CA) își schimbă periodic direcția de curgere. În Europa, această schimbare are loc de 50 de ori pe secundă, iar în America de Nord de 60 de ori pe secundă. Tensiunea și intensitatea curentului variază sub formă de undă. Dacă ne imaginăm o conductă de apă, în cazul curentului alternativ, apa și-ar schimba mereu direcția de curgere, înainte și înapoi – spre deosebire de curentul continuu, unde fluxul este constant într-o singură direcție.
Thomas Alva Edison a favorizat curentul continuu
„Războiul electricității”
La sfârșitul secolului al XIX-lea, așa-numitul „război al electricității” a izbucnit din cauza alegerii între curentul continuu (CC) și curentul alternativ (CA). Thomas Alva Edison a favorizat curentul continuu și a construit primele rețele electrice bazate pe acesta.
Nikola Tesla și George Westinghouse au preferat curentul alternativ, deoarece tensiunea sa poate fi transformată eficient. Tensiunile ridicate permit transportul pe distanțe lungi cu pierderi reduse, în timp ce tensiunile scăzute sunt sigure pentru consumatori. Acest avantaj a condus la punerea în aplicare a curentului alternativ pentru alimentarea cu energie la scară largă.
Compararea proprietăților
Pentru a înțelege cu adevărat curentul continuu, este esențial să-l comparăm cu curentul alternativ (CA).
| Curent continuu (CC) | Curent alternativ (CA) | |
|---|---|---|
| Direcția de curgere | întotdeauna în aceeași direcție, de la sursă la consumator | se modifică periodic |
| Tensiune | constantă | variază periodic, sub formă de undă |
| Transformarea | mai complexă și mai puțin eficientă | simplă și eficientă cu ajutorul transformatoarelor |
| Transmisie | ideală pentru distanțe scurte sau transport HVDC pe distanțe foarte lungi | potrivită pentru distribuția pe distanțe mari în rețelele publice |
| Aplicații | baterii, electronice, LED-uri, electroliză, mașini electrice, aparate casnice, industrie | sursă de alimentare publică |
Aplicații în viața de zi cu zi și în tehnologie
- Dispozitive electronice mobile: Smartphone-urile, tabletele, laptopurile, playerele MP3, camerele digitale și alte dispozitive portabile similare sunt alimentate cu curent continuu. Bateriile lor interne și bateriile reîncărcabile furnizează curent continuu. Unitățile de alimentare transformă curentul alternativ de la priză în curent continuu pentru încărcare.
- Vehicule: Automobilele utilizează un sistem de 12 V CC pentru iluminat, radio, geamuri electrice și alte componente electrice. Autovehiculele electrice stochează energia în baterii de înaltă tensiune care furnizează curent continuu. Încărcarea în curent continuu (încărcare rapidă) a autovehiculelor electrice la stațiile de încărcare este un alt domeniu important de aplicare în care curentul continuu este introdus direct în bateria autovehiculului.
- Iluminat cu LED-uri: Diodele emițătoare de lumină (LED) au nevoie de curent continuu pentru a funcționa. Prin urmare, multe lămpi LED de uz casnic au un redresor încorporat care convertește curentul alternativ de la priză.
- Energii regenerabile: Instalațiile solare generează în principal curent continuu. Acesta trebuie să fie transformat în curent alternativ pentru a putea fi alimentat în rețea sau pentru a pune în funcțiune aparatele electrocasnice. Turbinele eoliene pot genera, de asemenea, curent continuu intern înainte ca acesta să fie transformat pentru integrarea în rețea.
- Procese industriale: Curentul continuu este indispensabil în electroliză (de exemplu, pentru producția de aluminiu) și galvanizare (acoperirea metalelor). Multe procese de sudare utilizează, de asemenea, curent continuu.
- Infrastructura IT: Centrele de date și serverele utilizează din ce în ce mai mult surse de alimentare cu curent continuu, deoarece acest lucru poate reduce pierderile de conversie și crește eficiența.
- Transportul energiei prin linii de înaltă tensiune în curent continuu (HVDC): Pentru transmiterea unor cantități mari de energie electrică pe distanțe foarte lungi sau sub apă, curentul continuu este adesea mai eficient decât curentul alternativ. Liniile HVDC sunt utilizate, de exemplu, pentru a transporta energia eoliană din instalațiile offshore sau energia solară din regiunile îndepărtate pe sute de kilometri. Aici, curentul alternativ este mai întâi convertit în curent continuu de înaltă tensiune, transmis și apoi convertit înapoi în curent alternativ la destinație.
Întrebări frecvente despre curentul continuu
12 V este întotdeauna curent continuu?
Nu. Menționarea unei tensiuni de „12 V” nu indică automat dacă este vorba de curent continuu (CC) sau curent alternativ (CA).
Cu toate acestea, în majoritatea aplicațiilor de zi cu zi în care se utilizează 12 V, acesta este de fapt curent continuu. Exemple în acest sens sunt:
- Baterii auto
- Surse de alimentare mici (de ex. routere, hard disk-uri externe)
- Sisteme fotovoltaice
Există și surse de curent alternativ de 12 V, de exemplu pentru anumite sisteme de iluminat (lămpi cu halogen cu transformator de curent alternativ) sau pentru anumite aplicații industriale specializate. Tensiunea (volți) este o măsură a "presiunii" electricității. Tipul de curent (curent continuu sau alternativ) descrie direcția de curgere.
Curentul greu este curent continuu?
Nu. În limbajul uzual, termenul „curent greu” se referă aproape exclusiv la curent alternativ, mai precis la curent trifazat.
„Curentul greu” se referă la sistemele și dispozitivele electrice cu o putere și o tensiune mai mare decât curentul obișnuit de uz casnic (curent alternativ monofazat). În gospodării, curentul greu se găsește de obicei la prizele roșii speciale (prize CEE), care sunt utilizate pentru aragazuri electrice, boilere instant sau utilaje din ateliere, de exemplu. Aceste prize furnizează curent alternativ trifazat de 400 V.
Viitorul curentului continuu
Curentul continuu devine din ce în ce mai important în multe domenii. Principalele motive pentru aceasta sunt tranziția energetică și avansarea digitalizării:
- Energii regenerabile: Deoarece instalațiile solare generează curent continuu, iar turbinele eoliene utilizează din ce în ce mai mult conexiuni de curent continuu, utilizarea directă a curentului continuu în rețelele și microrețelele locale devine din ce în ce mai atractivă.
- Mobilitate electrică: Încărcarea rapidă a mașinilor electrice se bazează pe încărcarea în curent continuu, ceea ce conduce la dezvoltarea unei infrastructuri de curent continuu mai puternice.
- Centre de date și case inteligente: Majoritatea componentelor interne ale computerelor și ale dispozitivelor moderne pentru case inteligente funcționează cu curent continuu. O alimentare directă cu curent continuu ar putea duce la o eficiență mai mare aici.
- Transportul energiei prin linii de înaltă tensiune în curent continuu (HVDC): Tehnologia HVDC este dezvoltată la nivel mondial pentru a transporta cantități mari de energie pe distanțe lungi.
Concluzie
Deși curentul alternativ se află în centrul rețelei noastre electrice globale și poate fi transmis eficient pe distanțe lungi, curentul continuu cunoaște o renaștere. Acest lucru se datorează în special necesității de a integra energiile regenerabile și de a dezvolta în continuare ingineria electrică în domenii precum mobilitatea electrică și infrastructura IT. Înțelegerea diferenței dintre aceste două tipuri de electricitate este esențială pentru a înțelege cum funcționează lumea noastră electrică modernă.
Ia legătura cu experții noștri
Contribuții suplimentare
All Electric Society Factory
All Electric Society Factory de la Phoenix Contact poate produce energie pozitivă datorită unei rețele sofisticate de curent continuu. O privire în culise dezvăluie cum funcționează acest lucru.
Curent continuu cu pasiune
Rețelele locale de curent continuu pot aduce economii de energie de până la 20 de procente, permit stocarea directă a energiei electrice generate și reduc resursele necesare pentru construirea acestora.
Rețele de curent continuu pentru interconectarea sectoarelor
Mobilitatea electrică, instalațiile solare și bateriile de stocare revoluționează industria.