Sự khác biệt chính - Nguồn AC so với DC

Các thành phần kết nối với AC cũng như các mạch DC tiêu tán nguồn điện. Thuật ngữ “Nguồn AC” và “Nguồn DC” đề cập đến công suất tiêu tán trong hai loại mạch khác nhau này. Ở cấp độ cơ bản, các khái niệm giống nhau được sử dụng để tính toán công suất trong cả hai loại mạch. Tuy nhiên, do hướng của dòng điện luôn thay đổi trong mạch xoay chiều nên công suất tiêu tán cũng thay đổi theo chu kỳ. Các sự khác biệt chính giữa nguồn AC và DC đó là, trong mạch DC, công suất tiêu tán không đổi trong khi, trong mạch xoay chiều, công suất tiêu tán thay đổi theo chu kỳ.

Nguồn DC là gì

Dòng điện một chiều dùng để chỉ dòng điện được hình thành bởi các electron chạy liên tục theo một hướng. Khi các electron chạy qua các thành phần khác nhau trong mạch, chúng sẽ mất năng lượng điện. Nguồn DC đề cập đến lượng năng lượng bị tiêu tán trong một giây bởi một nhóm các electron, khi chúng di chuyển giữa hai điểm trong một mạch điện. Trong mạch điện một chiều, nếu một thành phần có hiệu điện thế

qua nó và một dòng điện

chảy qua nó và nếu điện trở của thành phần là

, sau đó công suất tiêu tán bởi thành phần được cung cấp bởi:

Nếu dòng điện một chiều ổn định, thì công suất do linh kiện tiêu tán cũng sẽ gần như không đổi (chúng tôi giả định rằng nhiệt độ và các yếu tố vật lý khác ảnh hưởng đến việc tiêu tán công suất không thay đổi). Hầu hết các thành phần hàng ngày, bao gồm điện thoại di động và máy tính cá nhân, sử dụng dòng điện một chiều để hoạt động.

Nguồn AC là gì

Dòng điện xoay chiều đề cập đến dòng điện được hình thành bởi các electron chuyển động qua lại, được thiết lập bởi một đầu cuối có điện áp dao động. Trong chu kỳ chuyển động tới lui, các electron định kỳ tăng tốc, chậm lại và dừng lại trong giây lát. Do đó, dòng điện cũng thay đổi theo chu kỳ. Các điện tức thời

đề cập đến lượng điện năng tiêu tán giữa hai điểm trong mạch / bởi một thành phần tại bất kỳ thời điểm nào. Nó được đưa ra bởi:

ở đâu

và

là sự khác biệt tiềm năng và hiện tại tại thời điểm đó.

Tuy nhiên, vì

và

luôn thay đổi, công suất tức thời cũng không ngừng thay đổi. Các sức mạnh trung bình là một khái niệm hữu ích hơn nhiều cho các thành phần được kết nối với mạch xoay chiều. Khi thời gian cần thiết để hoàn thành một dao động đầy đủ của các electron (tức là chu kỳ của chúng) được cho bằng

, công suất trung bình có thể được tính như sau:

Giả sử sự khác biệt tiềm năng

trên thành phần thay đổi theo hình sin và dòng điện

trễ hơn hiệu điện thế một góc pha

. Sau đó, chúng tôi có thể chỉ ra rằng công suất trung bình có thể được cung cấp bởi:

Ở đây,

và

quy về giá trị bình phương căn bậc hai của điện áp và dòng điện tương ứng, tức là khi điện áp lớn nhất đạt được trong quá trình thay đổi điện áp là

và dòng điện tối đa là

, sau đó:

và

Hình dưới đây cho thấy công suất tức thời thay đổi như thế nào cùng với hiệu điện thế và cường độ dòng điện, trong mạch điện xoay chiều có dòng điện trễ hơn điện áp 30^o. Công suất trung bình đã được đánh dấu bằng đường đứt nét.

Sự biến thiên của điện áp, công suất và cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều

Lưu ý rằng có những khoảng thời gian nhỏ khi công suất tức thời là âm. Điều này là do trong mạch này, trong khoảng thời gian này, năng lượng được gửi vào nguồn điện. Điều này xảy ra bởi vì có một tải cảm ứng trong mạch này, hoạt động chống lại bất kỳ sự thay đổi nào của dòng điện. Đây là lý do tại sao dòng điện chậm hơn điện áp ngay từ đầu.

Sự khác biệt giữa nguồn AC và DC

Giá trị của quyền lực

Trong Mạch DC, công suất tiêu tán trên một thành phần không đổi (lý tưởng là).

Trong Mạch xoay chiều, sức mạnh tiêu tán trên một thành phần thay đổi liên tục.

Mất năng lượng do tải

Trong Mạch DC, sự tiêu tán công suất chỉ diễn ra theo một hướng. tức là các tải sẽ liên tục đưa năng lượng ra khỏi mạch và vào môi trường xung quanh.

Trong Mạch xoay chiều, các tải điện dung / cảm ứng có thể chống lại sự thay đổi của dòng điện và do đó chúng có thể đưa năng lượng vào mạch vào các thời điểm.