Hogyan működik a villamos energia?

Egyenáram és váltakozó áram

Elemek , üzemanyag -sejtek és napelemes sejtek összes termék úgynevezett egyenáramú ( DC ). Az akkumulátor pozitív és negatív kapcsa mindig pozitív, illetve negatív. Az áram mindig ugyanabban az irányban folyik a két terminál között.

Az erőműből származó energiát viszont váltakozó áramnak ( AC ) nevezzük . Az áram iránya másodpercenként 60-szor megfordul, vagy váltakozik (az Egyesült Államokban), vagy másodpercenként 50-szer (például Európában). Az Egyesült Államokban a fali aljzaton elérhető energia 120 voltos, 60 ciklusú váltakozó áramú áram.

Az a nagy előny, hogy a váltakozó áram biztosítja az elektromos hálózatot, az a tény, hogy viszonylag könnyű megváltoztatni az áram feszültségét egy transzformátor nevű eszköz használatával . Az áramszolgáltatók így nagyon sok pénzt takarítanak meg, nagyon nagy feszültségek segítségével továbbítják az energiát nagy távolságokra.

Hogy működik ez? Nos, tegyük fel, hogy van egy erőműve, amely 1 millió watt energiát képes előállítani. A teljesítmény továbbításának egyik módja az lenne, ha 1 millió ampert küldenek 1 volton. Az átvitel másik módja az lenne, ha 1 ampert küldenek 1 millió feszültség mellett. 1 amper küldéséhez csak vékony vezetékre van szükség, és az átvitel során a hő nem veszít nagy mértékben a hő hatására. 1 millió amper küldéséhez hatalmas vezetékre lenne szükség.

Tehát az áramszolgáltatók a váltakozó áramot nagyon magas feszültséggé alakítják át (például 1 millió volt), majd alacsonyabb feszültségre (például 1000 volt), végül a biztonságra 120 voltra a ház belsejében. Ahogy elképzelheted, sokkal nehezebb megölni valakit 120 voltos feszültséggel, mint 1 millió voltos feszültséget (és a legtöbb elektromos halálesetet ma a GFCI aljzatok segítségével teljesen megakadályozzák). További információért olvassa el az elektromos hálózatok működését .

Egy fő elektromos koncepció maradt, amelyet még nem tárgyaltunk: földelés.

TESLA, TOPSY ÉS EDISON
A villamos energiát értő feltalálók keserű versengése kitaláltnak tűnhet, de Thomas Edison és Nikola Tesla közötti feszültség valóságos volt. A Tesla váltakozó áramot támogatott, míg Edison ragaszkodott hozzá, hogy az túl veszélyes. Az „áramlatok háborújának” egyetlen áldozata az volt, hogy Edison állatait nyilvánosan Tesla nagyfeszültségű rendszerével áramütötte, hogy bebizonyítsa állítását. A korai áldozatok kutyák és macskák voltak, de Edison végül egy Topsy nevű elefántot áramütést okozott