Nguồn AC so với DC: Tại sao chúng khác nhau

Vào những năm 1880, một trận chiến lịch sử giữa dòng điện một chiều (DC) của Edison và dòng điện xoay chiều (AC) của Tesla đã diễn ra. Sự kiện AC so với DC này quyết định loại dòng điện nào sẽ được sử dụng để cung cấp năng lượng cho thế giới. Cuối cùng thì AC của Tesla đã chiến thắng bất chấp những nỗ lực tàn nhẫn của Edison nhằm làm mất uy tín của AC.

Trước khi sự kiện diễn ra, DC là dòng điện duy nhất mà con người có thể tạo ra vào thời điểm đó. Nó đơn giản, đủ khả năng và là tiêu chuẩn của ngành. Vậy tại sao lại thay thế nó bằng AC? Tại sao cần phải phát triển một dòng điện mới? Và làm thế nào để một cái khác với cái kia?

Hãy cùng tìm hiểu!

Dòng điện một chiều là gì?

Dòng điện một chiều hay dòng điện một chiều là loại dòng điện mà điện tích chỉ chạy theo một hướng.

Dòng điện một chiều chủ yếu lấy từ máy phát điện một chiều như tấm pin mặt trời và động cơ nam châm vĩnh cửu. Bạn cũng có thể lưu trữ nó trong các loại pin như 18650s, AA và AAA phổ biến. Cũng như được chuyển đổi từ xoay chiều bằng các bộ chỉnh lưu như chỉnh lưu cầu lắp trên sạc điện thoại.

Pin chỉ có thể lưu trữ dòng điện chạy theo một hướng. Điều này có nghĩa là tất cả các loại pin thông thường chỉ có thể lưu trữ dòng điện một chiều chứ không lưu trữ được dòng điện xoay chiều.

Với ý nghĩ đó, bạn có thể dễ dàng phân biệt thiết bị nào sử dụng DC, cho dù là điện thoại, máy tính xách tay, tai nghe không dây hay máy ảnh. Miễn là nó sử dụng pin, DC cung cấp năng lượng cho nó.

Dòng điện xoay chiều là gì?

Dòng điện xoay chiều là loại dòng điện mà điện tích chạy qua lại. Điều này có nghĩa là một nửa thời gian, dòng điện là dương, và một nửa thời gian là âm, do đó có tên là dòng điện xoay chiều.

Dòng điện xoay chiều được tạo ra thông qua các máy phát điện như tua bin hơi nước, cối xay gió và động cơ đốt. Bạn cũng có thể tạo nguồn dòng điện xoay chiều từ một chiều thông qua các thành phần chỉnh lưu như bộ biến tần trên pin dự phòng di động hoặc máy phát pin. Do phân cực của AC thay đổi liên tục, nên không có pin nào lưu trữ thành công dòng điện xoay chiều.

Dòng điện xoay chiều là dòng điện được ưa chuộng để truyền tải điện từ các nhà máy điện đến ngôi nhà của bạn. Vì không có chỉnh lưu nào được thực hiện từ đường dây phân phối đến nhà của bạn, tất cả các ổ cắm điện và ổ cắm trong nhà của bạn đều được cấp nguồn AC. Điều này có nghĩa là tất cả các thiết bị cắm vào ổ cắm điện (máy giặt, máy xay sinh tố, tủ lạnh) đều sử dụng điện xoay chiều.

Bây giờ bạn có thể phân biệt AC và DC, chúng ta hãy trả lời câu hỏi lớn — tại sao chúng khác nhau? Nếu DC là đơn giản, đủ khả năng và là tiêu chuẩn công nghiệp trước AC, tại sao lại cần một loại hiện tại mới?

Tại sao AC và DC lại khác nhau?

AC và DC là hai loại khác nhau của dòng điện. DC chảy theo một hướng, trong khi AC luân phiên chảy qua lại.

Dòng một chiều không đổi của DC cung cấp dòng điện ổn định, thuận lợi cho việc cấp nguồn cho thiết bị điện tử và lưu trữ năng lượng trong pin. Nhược điểm của DC là truyền điện không hiệu quả trong khoảng cách xa.

DC được tạo ra với dòng điện cao (ampe) ở điện áp thấp (vôn). Việc truyền dòng điện cao ở nơi chậm (do áp suất hoặc hiệu điện thế thấp) cho phép tích tụ nhiệt trong dây dẫn, gây lãng phí nhiều năng lượng. Điều này cũng có nghĩa là cáp truyền dẫn cần phải dày hơn để tản nhiệt. Do đó, các nhà cung cấp điện cần một cách truyền năng lượng tốt hơn.

Giải pháp là truyền một lượng nhỏ hơn Dòng điện ở điện áp cao để loại bỏ sự tích nhiệt đồng thời truyền nhiều năng lượng hơn. Đây là lúc mà AC trở nên thiết yếu. Dòng chuyển động qua lại xen kẽ của các electron trong dòng điện xoay chiều cho phép nam châm tạo ra lực điện từ mạnh trong máy phát điện xoay chiều hoạt động. Với một máy phát điện, các nhà máy điện có thể dễ dàng chuyển đổi dòng điện cao ở điện áp thấp thành dòng điện thấp ở điện áp cao.

Về cơ bản, AC và DC là khác nhau bởi vì ngành công nghiệp cần một dòng điện cho phép chuyển đổi dễ dàng để truyền tải điện đường dài.

Cả hai dòng đều quan trọng

AC và DC là dòng điện tạo nên thế giới hiện đại. AC được sử dụng để truyền tải điện đường dài và cung cấp năng lượng cho các nhà máy sử dụng điện. DC được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử như điện thoại, máy ảnh và máy tính.

Mặc dù AC đã thắng trong cuộc chiến về dòng điện, nhưng điều đó không nhất thiết có nghĩa là nó tốt hơn DC. AC được sử dụng tốt hơn cho truyền tải điện đường dài và các ứng dụng công suất lớn trong gia đình, nhà máy và các cơ sở khác. Ngược lại, DC được sử dụng tốt hơn để lưu trữ năng lượng trong pin và các ứng dụng tiêu thụ điện năng thấp trong thiết bị điện tử.

Chúng ta nên ngừng so sánh AC và DC. Cả hai dòng điện đều có ưu và nhược điểm. Và không có cái nào tốt hơn cái kia. Bởi vì vào cuối ngày, không có dòng điện tốt hơn, chỉ có một ứng dụng tốt hơn cho một dòng điện cụ thể.

Đọc tiếp