niedziela, 24 lutego 2013

Co by było gdyby Tesla nie miał kota?- czyli AC, DC







„Pamiętam zimę – pisał pod koniec swego życia Tesla, wspominając dzieciństwo – mroźną i suchą. Śnieg trzeszczał pod stopami przechodniów, a w powietrzu zostawał za ludźmi zagadkowy blask. Rzucane przez dzieciaki śnieżki ciągnęły za sobą błyszczącą smugę. Tego wieczoru gładziłem po grzbiecie kota, kiedy zaobserwowałem, że jego futro jeży się, a moja dłoń przesuwająca się po jego grzbiecie wywołuje snopy iskier. Mój ojciec wyjaśnił mi, że to prąd – taki sam, jaki obserwuję w błyskawicy podczas burzy. Pamiętam, jak mama się oburzyła: »Przestań głaskać tego kota – zrugała mnie. – Jeszcze się zapali«. Ale ja zacząłem się zastanawiać: czy natura to taki ogromny kocur? A jeśli tak, to kto gładzi go po grzbiecie? Chyba sam Bóg – myślałem. Tymczasem Maczak zeskoczył z moich kolan. Wymył łapki i z jeszcze wilgotnym futerkiem szedł przez pokój. Powietrze wokół niego rozjarzyło się lekko – jak aureola wokół głowy świętego. Ten obraz nie opuszcza mojego umysłu. To chyba wtedy rozpocząłem próby poznania prawdziwej natury elektryczności. 80 lat później wciąż szukam. Bez skutku".



Prąd elektryczny jest to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych. Nośnikami energii elektrycznej w przewodnikach są elektrony.

Prąd stały(DC) charakteryzuje się stałymi wartością natężenia oraz kierunkiem przepływu.
Prąd stały jest obecnie rzadko stosowany w sieciach elektroenergetycznych. Spotykamy się z nim przeważnie w obwodach  zasilanych z akumulatorów (np. instalacja elektryczna samochodu), ogniw (sieć telefoniczna, bateryjny odbiornik radiowy),  w trakcji elektrycznej (koleje elektryczne, tramwaje, trolejbusy, metro).

                                       


Prąd przemienny(AC) to charakterystyczny przypadek prądu elektrycznego okresowo zmiennego, w którym wartości chwilowe podlegają zmianom w powtarzalny, okresowy sposób, z określoną częstotliwością. Wartości chwilowe natężenia prądu przemiennego przyjmują naprzemiennie wartości dodatnie i ujemne.

                               

Prąd przemienny jest obecnie powszechnie stosowany w urządzeniach elektroenergetycznych, można go bowiem łatwo transformować, zmieniając jego napięcie i natężenie z bardzo małą stratą za pomocą transformatorów. Dzięki temu przesyłanie prądu przemiennego o wielkiej mocy i wysokim napięciu jest możliwe na znaczne odległości (setki kilometrów), a za pomocą prostowników można łatwo i spraw nie przetwarzać prąd przemienny w prąd stały o niskim napięciu.


Najprostszy model prądnicy prądu przemiennego składa się z dwu magnesów o biegunach N i S  i aluminiowej ramki, obracanej w tym polu.Obracając ramkę w polu magnetycznym magnesu, wykonujemy pracę.  Na skutek obrotu ramka obejmuje coraz to inną liczbę linii pola magnetycznego. Najwięcej linii pola obejmuje ramka w chwili, gdy jej powierzchnia jest do tych linii prostopadła, a najmniej, bo zero w chwili, gdy jest do nich równoległa. W ramce, w wyniku zjawiska indukcji powstaje prąd indukcyjny. Przy każdym obrocie ramki wskazówka miliamperomierza (w którym zero jest na środku skali) wychyla się raz w lewo, raz w prawo.




Edison zrewolucjonizował świat swoją żarówką, stworzył swój biznes wykorzystując prąd stały, System był daleki od doskonałości. Problem z prądem stałym jest taki, że nie można zmieniać jego napięcia. Gdy zostało wytworzone zbyt duże napięcie, dochodziło do przepalania lamp. Wciąż dochodziło do pożarów. Prąd stały był wystarczający do zasilania świateł czy napędu,ale nie mógł być efektywnie transmitowany na większe odległości, w konsekwencji tego trzeba było budować kolejne elektrownie w niewielkich odległościach miedzy nimi.
Przez zwiększanie i zmniejszanie napięcia prąd przemienny mógł rozwiązać problem dystansu, ale nie istniał jeszcze działający silnik prądu przemiennego.

                                                                                                                              A.

1 komentarz: