AC 및 DC 전류의 차이점은 무엇입니까

오늘날의 세계에서 전기는 인간의 산소 다음으로 가장 중요합니다. 전기가 발명되었을 때 수년에 걸쳐 많은 변화가 일어났습니다. 어두운 행성은 빛의 행성으로 변했습니다. 사실, 그것은 모든 상황에서 삶을 아주 단순하게 만들었습니다. 모든 장치, 산업, 사무실, 주택, 기술, 컴퓨터는 전기로 작동합니다. 여기서 에너지는 두 가지 형태, 즉 교류 (AC) 및 직류 (DC) . 이러한 전류와 AC와 DC의 차이에 대해 자세히 설명하고 기본 기능과 용도에 대해 설명합니다. 해당 속성은 표 형식 열에서도 설명합니다.

AC와 DC의 차이점

전기의 흐름은 AC (교류)와 DC (직류)의 두 가지 방법으로 수행 할 수 있습니다. 전기는 와이어와 같은 도체를 통한 전자의 흐름으로 정의 할 수 있습니다. AC와 DC의 주요 차이는 주로 전자가 공급되는 방향에 있습니다. 직류에서 전자의 흐름은 단일 방향이 될 것이고 교류에서 전자의 흐름은 앞뒤로가는 것과 같은 방향을 바꿀 것입니다. AC와 DC의 차이점은 주로 다음을 포함합니다.

AC와 DC의 차이점

교류 (AC)

교류는 주기적으로 방향을 바꾸는 전하의 흐름으로 정의됩니다. 얻은 결과는 전압 레벨도 전류와 함께 반전됩니다. 기본적으로 AC는 산업, 주택, 사무실 건물 등에 전력을 공급하는 데 사용됩니다.

교류의 근원

AC의 생성

교류는 교류 발전기라는 것을 사용하여 생산됩니다. 교류를 생성하도록 설계되었습니다. 자기장 내부에서 와이어 루프가 회전되어 유도 전류가 와이어를 따라 흐릅니다. 여기서 와이어의 회전은 어떤 수단, 즉 증기 터빈, 흐르는 물, 풍력 터빈 등에서 올 수 있습니다. 이것은 와이어가 주기적으로 회전하고 다른 자기 극성으로 들어가기 때문에 전류와 전압이 와이어에서 번갈아 가며 나타납니다.

교류의 생성

이로부터 생성 된 전류는 사인, 사각 및 삼각형과 같은 많은 파형이 될 수 있습니다. 그러나 대부분의 경우 사인파는 생성하기 쉽고 계산이 쉽게 수행 될 수 있기 때문에 선호됩니다. 그러나 나머지 파동은 각각의 파형으로 변환하기 위해 추가 장치가 필요하거나 장비의 모양을 변경해야하며 계산이 너무 어렵습니다. 사인파에 대한 설명은 아래에서 설명합니다.

사인파 설명

일반적으로 AC 파형은 수학적 용어의 도움으로 쉽게 이해할 수 있습니다. 이 사인파의 경우 필요한 세 가지 요소는 진폭, 위상 및 주파수입니다.

전압 만 보면 사인파는 아래의 수학 함수와 같이 설명 할 수 있습니다.

V (t) = V_피Sin (2πft + Ø)

V (t) : 그것은 시간의 함수입니다. 이것은 시간이 변함에 따라 우리의 전압도 변한다는 것을 의미합니다. 위의 방정식에서 등호 오른쪽에있는 용어는 시간에 따라 전압이 어떻게 변하는 지 설명합니다.

VP : 진폭입니다. 이것은 사인파가 어느 방향, 즉 -VP 볼트, + VP 볼트 또는 그 사이 어딘가에 도달 할 수있는 최대 전압을 나타냅니다.

sin ()의 함수는 전압이주기적인 사인파의 형태가되고 0V에서 부드러운 진동으로 작용할 것임을 나타냅니다.

여기서 2π는 일정합니다. 주파수를 헤르츠 단위의주기에서 초당 라디안 단위의 각 주파수로 변환합니다.

여기서 f는 사인파 주파수를 나타냅니다. 이는 초당 단위 또는 헤르츠 형식입니다. 주파수는 특정 파형이 1 초 내에 발생하는 횟수를 나타냅니다.

여기서 t는 종속 변수입니다. 초 단위로 측정됩니다. 시간이 변하면 파형도 변합니다.

φ는 사인파의 위상을 나타냅니다. 위상은 시간에 따라 파형이 이동하는 방식으로 정의됩니다. 도 단위로 측정됩니다. 정현파의 주기적 특성은 360 ° 이동하며 0 ° 이동하면 동일한 파형이됩니다.

위 공식의 경우 미국을 참조로하여 실시간 적용 값이 추가됩니다.

RMS (Root Mean Square)는 전력 계산에 도움이되는 또 다른 작은 개념입니다.

V (t) = 170 Sin (2π60t)

AC의 응용

• 가정 및 사무실 콘센트는 AC로 사용됩니다.
• 장거리 AC 전력 생성 및 전송이 쉽습니다.
• 적은 에너지 손실 전력 전송 고전압 용 (> 110kV).
• 더 높은 전압은 더 낮은 전류를 의미하고 더 낮은 전류의 경우 낮은 저항으로 인해 전력선에서 더 적은 열이 생성됩니다.
• AC는 변압기를 사용하여 고전압에서 저전압으로 또는 그 반대로 쉽게 변환 할 수 있습니다.
• AC 전원 전기 모터 .
• 냉장고, 식기 세척기 등과 같은 많은 대형 가전 제품에도 유용합니다.
• 직류

직류 (DC)는 전하 캐리어, 즉 단방향 흐름의 전자 이동입니다. DC에서 전류의 강도는 시간에 따라 달라 지지만 이동 방향은 항상 동일하게 유지됩니다. 여기서 DC는 극성이 절대로 반전되지 않는 전압이라고합니다.

DC 소스

DC 회로에서 전자는 마이너스 또는 음극에서 나와 플러스 또는 양극으로 이동합니다. 일부 물리학 자들은 DC가 플러스에서 마이너스로 이동할 때 DC를 정의합니다.

DC 소스

일반적으로 직류의 기본 소스는 배터리, 전기 화학 및 광전지에서 생성됩니다. 그러나 AC는 전 세계적으로 가장 선호됩니다. 이 시나리오에서는 AC를 DC로 변환 할 수 있습니다. 이것은 여러 단계에서 발생합니다. 처음에는 전원 공급 장치는 나중에 정류기의 도움으로 DC로 변환되는 변압기. 전류의 흐름이 역전되는 것을 방지하고 필터를 사용하여 정류기 출력의 전류 맥동을 제거합니다. AC가 DC로 변환되는 현상입니다.

배터리 충전의 예

그러나 모든 전자 및 컴퓨터 하드웨어가 작동하려면 DC가 필요합니다. 대부분의 반도체 장비에는 1.5 ~ 13.5V의 전압 범위가 필요합니다. 현재 수요는 사용되는 장치에 따라 다릅니다. 예를 들어 전자 손목 시계의 경우 사실상 0에서 무선 통신 전력 증폭기의 경우 100 암페어 이상까지의 범위입니다. 고전력 라디오 또는 방송 송신기, 텔레비전 또는 CRT (음극선 관) 디스플레이 또는 진공관을 사용하는 장비는 약 150 볼트에서 수천 볼트의 DC가 필요합니다.

배터리 충전의 예

AC와 DC의 주요 차이점은 다음 비교 차트에서 설명합니다.

교류 (AC) 대 직류 (DC)의 주요 차이점

AC와 DC의 주요 차이점은 다음과 같습니다.

• 전류 흐름의 방향은 정상적인 시간 간격으로 변경되며 이러한 종류의 전류는 알려진 AC 또는 교류 전류 인 반면 DC는 단일 방향으로 만 흐르기 때문에 단방향입니다.
• AC에서 전하 캐리어의 흐름은 자기장 내에서 코일을 회전시킴으로써 흐를 것입니다. 그렇지 않으면 고정 코일 내에서 자기장을 회전시킵니다. DC에서 전하 캐리어는 와이어와 함께 자기를 안정적으로 유지하여 흐릅니다.
• AC의 주파수는 국가 표준에 따라 50 헤르츠에서 60 헤르츠까지이며 DC 주파수는 항상 0으로 유지됩니다.
• AC의 PF (역률)는 0에서 1 사이이며 DC 역률은 항상 1로 유지됩니다.
• AC의 생성은 교류 발전기를 사용하여 수행 할 수있는 반면 DC는 배터리, 셀 및 발전기를 통해 생성 할 수 있습니다.
• AC 부하는 저항성 유도 성, 그렇지 않으면 용량 성인 반면 DC 부하는 본질적으로 항상 저항성입니다.
• AC의 그래픽 표현은 주기적, 삼각형, 사인, 정사각형, 톱니 등 다양한 고르지 않은 파형에서 수행 할 수 있지만 DC는 직선을 통해 표현됩니다.
• 교류의 전송은 약간의 손실을 통해 장거리에서 이루어질 수있는 반면, DC는 극도로 먼 거리에서 약간의 손실로 전송합니다.
• AC에서 DC 로의 변환은 정류기를 사용하여 수행 할 수 있지만 인버터는 DC에서 AC로 변환하는 데 사용됩니다.
• AC의 생성 및 전송은 몇 개의 변전소를 사용하여 수행 할 수있는 반면 DC는 더 많은 변전소를 사용합니다.
• AC의 응용 분야에는 공장, 가정, 산업 등이 포함되는 반면 DC는 플래시 조명, 전자 장비, 전기 도금, 전기 분해, 하이브리드 차량 및 로터의 계자 권선 전환에 사용됩니다.
• DC는 AC에 비해 매우 위험합니다. AC에서 전류 크기의 흐름은 정상 시간 간격에서 높고 낮지 만 DC에서는 크기도 동일합니다. 인체가 충격을 받으면 AC는 정상적인 시간 간격으로 인체에 들어가고 빠져 나가고 DC는 지속적으로 인체에 문제가 발생합니다.

AC over DC의 장점은 무엇입니까?

DC와 비교하여 AC의 주요 이점은 다음과 같습니다.

• 교류는 비싸지 않으며 직류에 비해 쉽게 전류를 생성합니다.
• 교류로 둘러싸인 공간은 DC 이상입니다.
• AC에서는 DC에 비해 전송 중 전력 손실이 적습니다.

DC 전압보다 AC 전압이 선택되는 이유는 무엇입니까?

DC 전압보다 AC 전압을 선택하는 주된 이유는 주로 다음과 같습니다.
AC 전압을 전송하는 동안의 에너지 손실은 DC 전압에 비해 낮습니다. 변압기가 어느 정도 거리에있을 때마다 설치가 매우 간단합니다. AC 전압의 장점은 필요에 따라 전압을 높이거나 낮추는 것입니다.

AC 및 DC 기원

와이어에 가까운 자기장은 자석의 음극 부분에서 튕겨 나와 양극 부분의 방향으로 끌리기 때문에 와이어를 통해 단일 방식으로 전자의 흐름을 일으킬 수 있습니다. 이런 식으로 배터리의 전력이 확립되어 Thomas Edison의 작업을 통해 인식되었습니다. AC 발전기는 더 많은 전력을 생성하기 위해 장거리로 전력을 전송하는 데 매우 안전하기 때문에 Edison의 DC 배터리 시스템을 천천히 변경했습니다.

과학자 인 Nikola Tesla는 와이어를 통해 점차적으로 자기를 적용하는 대신 회전 자석을 사용했습니다. 자석이 한 방향으로 기울어지면 전자는 양의 방향으로 흐르지 만 자석의 방향이 바뀔 때마다 전자도 회전합니다.

AC 및 DC의 응용

AC는 전력 분배에 사용되며 많은 이점이 있습니다. 변압기는 DC를 사용하지 않기 때문에 변압기를 사용하여 다른 전압으로 쉽게 변환 할 수 있습니다.

고전압에서는 전력이 전송 될 때마다 손실이 적습니다. 예를 들어 250V 전원은 1Ω 저항과 4A 전력을 전달합니다. 전력, 와트는 볼트 x 암페어와 같기 때문에 전달되는 전력은 1000 와트가 될 수 있지만 전력 손실은 I2 x R = 16 와트입니다.

AC는 HV 전력의 전송에 사용됩니다.

전압 라인이 4A의 전력을 전달하지만 250kV의 경우 4A의 전력을 전달하지만 전력 손실은 동일하지만 전체 전송 시스템이 1MW 및 16 와트를 전달하는 것은 거의 중요하지 않은 손실입니다.

직류는 배터리, 일부 전자 및 전기 장치, 태양 전지판에 사용됩니다.
AC 전류, 전압, 저항 및 전력에 대한 공식

AC 전류, 전압, 저항 및 전력에 대한 공식은 아래에서 설명합니다.

AC 전류

단상 AC 회로의 공식은 다음과 같습니다.

나는 = P / (V * Cosθ) => 나는 = (V / Z)

3 상 AC 회로의 공식은 다음과 같습니다.

나는 = P / √3 * V * Cosθ

AC 전압

단상 AC 회로의 경우 AC 전압은

V = P / (I x Cosθ) = I / Z

3 상 AC 회로의 경우 AC 전압은

스타 연결의 경우 VL = √3 EPH 그렇지 않으면 VL = √3 VPH

델타 연결의 경우 VL = VPH

AC 저항

유도 성 부하의 경우 Z = √ (R2 + XL2)

용량 성 부하의 경우 Z = √ (R2 + XC2)

용량 성 및 유도 성 두 경우 모두 Z = √ (R2 + (XL– XC) 2

AC 전원

단상 AC 회로의 경우 P = V * I * Cosθ

3 상 AC 회로의 유효 전력

P = √3 * VL * IL * Cosθ

P = 3 * VPh * IPh * Cosθ

P = √ (S2 – Q2) = √ (VA2 – VAR2)

반응성

Q = V I * Sinθ

VAR = √ (VA2-P2) 및 kVAR = √ (kVA2-kW2)

겉보기 힘

S = √ (P + Q2)

kVA = √kW2 + kVAR2

복잡한 힘

S = V I

유도 부하의 경우 S = P + jQ

용량 성 부하의 경우 S = P – jQ

DC 전류, 전압, 저항 및 전력에 대한 공식

DC 전류, 전압, 저항 및 전력에 대한 공식은 아래에서 설명합니다.

DC 전류

DC 전류 방정식은 다음과 같습니다. 나는 = V / R = P / V = ​​√P / R

DC 전압

DC 전압 방정식은 다음과 같습니다.

V = 나 * R = P / I = √ (P x R)

DC 저항

DC 저항 방정식은 다음과 같습니다. R = V / I = P / I2 = V2 / P

DC 전원

DC 전력 방정식은 다음과 같습니다. P = IV = I2R = V2 / R

위의 AC 및 DC 방정식에서

위의 방정식에서

‘I’는 A (암페어)의 현재 측정 값입니다.

'V'는 V (V) 단위의 전압 측정 값입니다.

‘P’는 와트 (W) 단위의 전력 측정 값입니다.

'R'은 옴 (Ω) 단위의 저항 측정 값입니다.

R / Z = Cosθ = PF (역률)

‘Z’는 임피던스

‘IPh’는 위상 전류입니다.

‘IL’은 라인 전류

‘VPh’는 위상 전압입니다.

‘VL’은 선간 전압입니다.

‘XL’= 2πfL은 유도 성 리액턴스이며, 여기서‘L’은 Henry 내의 인덕턴스입니다.

'XC'= 1 / 2πfC는 용량 성 리액턴스이며, 여기서 'C'는 패러 드 내의 정전 용량입니다.

가정에서 AC를 사용하는 이유는 무엇입니까?

우리 가정에서 사용되는 전류 공급은 AC입니다. 변압기를 사용하여 매우 간단하게 교류를 변경할 수 있기 때문입니다. 고전압은 긴 전송의 라인 또는 채널에서 극히 낮은 에너지 손실을 경험하며 전압은 강압 변압기의 도움으로 가정에서 안전하게 사용할 수 있도록 감소됩니다.

전선 내의 전력 손실은 다음과 같이 주어질 수 있습니다. L = I2R

어디

‘L’은 전력 손실

‘나’는 현재

‘R’은 저항입니다.

힘의 전달은 다음과 같은 관계를 통해 주어질 수 있습니다. P = V * I

어디

‘P’는 힘

‘V’는 전압

전압이 증가하면 전류는 감소합니다. 이와 같이 고전압이 가장 우수한 성능을 제공하기 때문에 전력 손실을 줄임으로써 동일한 전력을 전송할 수 있습니다. 따라서 이러한 이유로 AC는 DC 대신 가정에서 사용됩니다.

고전압 전송은 DC를 통해서도 가능하지만 가정에서 안전하게 사용하기 위해 전압을 낮추는 것은 쉽지 않습니다. 현재 고급 DC 컨버터는 DC 전압을 낮추는 데 사용됩니다.

이 기사에서는 AC 전류와 DC 전류의 차이점에 대해 자세히 설명합니다. 나는 모든 포인트가 교류, 직류, 파형, 방정식, 표 형식의 AC와 DC의 차이와 그 특성에 대해 명확하게 이해되기를 바랍니다. 여전히 기사의 주제를 이해할 수 없거나 최신 전기 프로젝트를 구현하기 위해 , 아래 의견란에 질문을 자유롭게 제기하십시오. 여기에 질문이 있습니다. 교류의 역률은 무엇입니까?

사진 크레딧 :

• 사인 파형 우주의 노래
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• 배터리 충전의 예 워싱턴