Seuls quelques-uns sont capables de se rendre compte queAC et DC sont différents. Sans parler de nommer des différences spécifiques. Le but de cet article est d'expliquer les principales caractéristiques de ces quantités physiques dans des termes que les gens peuvent comprendre sans le bagage de connaissances techniques, et de fournir quelques concepts de base relatifs à cette question.
Difficultés de visualisation
La plupart des gens trouvent que c'est facile à comprendreavec des concepts tels que «pression», «quantité» et «débit», car dans leur vie quotidienne ils les rencontrent constamment. Par exemple, il est facile de comprendre que l'augmentation du débit lors de l'arrosage des fleurs augmentera la quantité d'eau sortant du tuyau d'arrosage, tandis que l'augmentation de la pression de l'eau le fera bouger plus vite et plus fort.
Termes électriques tels que «tension» etLe «courant» est généralement difficile à comprendre car vous ne pouvez ni voir ni sentir l'électricité circulant dans les câbles et les circuits électriques. Il est extrêmement difficile même pour un électricien novice de visualiser ce qui se passe au niveau moléculaire ou même de comprendre clairement ce qu'est, par exemple, un électron. Cette particule est en dehors des limites des capacités sensorielles humaines, elle ne peut pas être vue et ne peut pas être touchée, sauf dans les cas où une certaine quantité d'entre elles ne traverse pas le corps humain. Ce n'est qu'alors que la victime les ressentira définitivement et subira ce qu'on appelle communément un choc électrique.
Cependant, les câbles et les fils exposésla plupart des gens semblent totalement inoffensifs uniquement parce qu'ils ne peuvent pas voir les électrons, attendant seulement de suivre le chemin de moindre résistance, qui est généralement la terre.
Analogie
On comprend pourquoi la plupart des gens ne peuvent pasvisualisez ce qui se passe à l'intérieur des conducteurs et des câbles conventionnels. Essayer d'expliquer que quelque chose se déplace à travers le métal va à l'encontre du bon sens. À son niveau le plus élémentaire, l'électricité n'est pas si différente de l'eau, de sorte que ses concepts de base sont assez faciles à maîtriser lorsque l'on compare un circuit électrique à un système de plomberie. La principale différence entre l'eau et l'électricité est que le premier remplit quelque chose s'il parvient à s'échapper du tuyau, tandis que le second a besoin d'un conducteur pour déplacer les électrons. En visualisant un système de canalisations, il est plus facile pour la plupart de comprendre la terminologie technique.
La tension comme pression
La tension est très similaire à la pression des électrons etindique à quelle vitesse et avec quelle force ils se déplacent dans le conducteur. Ces quantités physiques sont équivalentes à bien des égards, y compris leur relation avec la résistance du câble-pipeline. Tout comme une pression excessive casse un tuyau, une tension trop élevée détruit ou perce le blindage du conducteur.
Courant comme flux
Le courant est la consommation d'électrons,indiquant combien d'entre eux se déplacent le long du câble. Plus il est élevé, plus les électrons traversent le conducteur. Tout comme de grandes quantités d'eau nécessitent des tuyaux plus épais, des courants plus importants nécessitent des câbles plus épais.
L'utilisation du modèle de circuit d'eau permetexpliquer de nombreux autres termes. Par exemple, les groupes électrogènes peuvent être considérés comme des pompes à eau, et une charge électrique peut être considérée comme un moulin à eau qui nécessite un débit et une pression d'eau pour tourner. Même les diodes électroniques peuvent être considérées comme des vannes d'eau qui ne permettent à l'eau de s'écouler que dans une seule direction.
D.C
Quelle est la différence entre constante et variableactuel, il devient déjà clair à partir du nom. Le premier est le mouvement des électrons dans une direction. Il est très facile de le visualiser à l'aide d'un modèle de circuit d'eau. Il suffit d'imaginer que l'eau s'écoule à travers le tuyau dans un sens. Les dispositifs générateurs de courant continu courants sont les cellules solaires, les batteries et les dynamos. Presque tous les appareils peuvent être conçus pour être alimentés par une telle source. C'est presque le domaine exclusif de l'électronique basse tension et portable.
Le courant continu est assez simple et obéit à la loi d'Ohm: U = I × R. La puissance de charge est mesurée en watts et est égale à: P = U × I.
En raison d'équations et de comportements simples, la constantecourant est relativement facile à comprendre. Les premiers systèmes de transmission de puissance développés par Thomas Edison au XIXe siècle ne l'utilisaient que. Cependant, la différence entre le courant alternatif et le courant continu est vite apparue. La transmission de ce dernier sur des distances considérables a été accompagnée de pertes importantes, donc après quelques décennies, il a été remplacé par un système plus rentable (alors) développé par Nikola Tesla.
Malgré le fait que les réseaux électriques commerciauxles planètes utilisent actuellement du courant alternatif, l'ironie est que les progrès de la technologie ont rendu plus efficace la transmission du courant continu haute tension sur de très longues distances et sous des charges extrêmes. Qui, par exemple, est utilisé lors de la connexion de systèmes séparés, tels que des pays entiers ou même des continents. C'est une autre différence entre AC et DC. Cependant, le premier est toujours utilisé dans les réseaux commerciaux basse tension.
DC et AC: la différence de production et d'utilisation
Si le courant alternatif est beaucoup plus facile à produire avecutilisant un générateur utilisant l'énergie cinétique, les batteries ne peuvent générer que des constantes. Par conséquent, ce dernier domine les circuits d'alimentation des appareils basse tension et de l'électronique. Les batteries ne peuvent être chargées qu'à partir du courant continu, de sorte que le secteur est redressé lorsque la batterie est la partie principale du système.
Un exemple répandu esttout véhicule - moto, voiture et camion. Le générateur installé sur eux génère un courant alternatif, qui est instantanément converti en courant continu à l'aide d'un redresseur, car il y a une batterie dans le système d'alimentation et la plupart des composants électroniques nécessitent une tension constante pour fonctionner. Les piles solaires et les piles à combustible ne produisent également que du courant continu, qui peut ensuite être converti en courant alternatif si nécessaire à l'aide d'un appareil appelé onduleur.
Direction du mouvement
Ceci est un autre exemple de la différence entre DC etcourant alternatif. Comme son nom l'indique, ce dernier est un flux d'électrons qui change constamment de direction. Depuis la fin du XIXe siècle, le courant alternatif sinusoïdal est utilisé dans presque toutes les applications électriques domestiques et industrielles du monde entier car il est plus facile à obtenir et beaucoup moins cher à distribuer, sauf dans de très rares cas de transmission longue distance où les pertes de puissance obligent à utiliser les derniers systèmes CC haute tension.
AC a un autre grosavantage: il permet de renvoyer l'énergie du point de consommation vers le réseau. Ceci est très bénéfique dans les bâtiments et les structures qui produisent plus d'énergie qu'ils n'en consomment, ce qui est tout à fait possible avec des sources alternatives telles que les panneaux solaires et les éoliennes. Le fait que le courant alternatif permette un flux d'énergie bidirectionnel est l'une des principales raisons de la popularité et de la disponibilité d'alimentations alternatives.
Fréquence
Au niveau technique, pourMalheureusement, il devient difficile d'expliquer le fonctionnement du courant alternatif, car le modèle du circuit d'eau ne lui convient pas tout à fait. Cependant, il est possible de visualiser un système dans lequel l'eau change rapidement de direction d'écoulement, bien qu'on ne sache pas comment elle fera quelque chose d'utile. Le courant alternatif et la tension changent constamment de direction. Le taux de variation dépend de la fréquence (mesurée en hertz) et est généralement de 50 Hz pour les réseaux électriques domestiques. Cela signifie que la tension et le courant changent de direction 50 fois par seconde. Il est assez simple de calculer le composant actif dans les systèmes sinusoïdaux. Il suffit de diviser leur valeur de crête par √2.
Lorsque le courant alternatif change de direction 50 fois pardeuxièmement, cela signifie que les ampoules à incandescence s'allument et s'éteignent 50 fois par seconde. L'œil humain ne peut pas le remarquer, et le cerveau croit simplement que l'éclairage est allumé en permanence. C'est une autre différence entre AC et DC.
Mathématiques vectorielles
Le courant et la tension changent non seulement constamment -leurs phases ne correspondent pas (elles ne sont pas synchronisées). La grande majorité des charges d'alimentation CA provoquent des différences de phase. Cela signifie que même pour les calculs les plus simples, vous devez appliquer les mathématiques vectorielles. Lorsque vous travaillez avec des vecteurs, vous ne pouvez pas simplement ajouter, soustraire ou effectuer d'autres opérations mathématiques scalaires. Avec un courant constant, si 5A circule à travers un câble jusqu'à un certain point, et 2A à l'autre, alors le résultat est 7A. Dans le cas d'une variable, ce n'est pas le cas, car le total dépendra de la direction des vecteurs.
Facteur de puissance
Puissance de charge active avec alimentation secteurAC peut être calculé en utilisant une formule simple P = U × I × cos (φ), où φ est l'angle entre la tension et le courant, cos (φ) est également appelé facteur de puissance. C'est ce qui distingue le courant continu et alternatif: pour le premier, cos (φ) vaut toujours 1. La puissance active est nécessaire (et payée) par les consommateurs domestiques et industriels, mais elle n'est pas égale à la puissance complexe passant par les conducteurs (câbles) à la charge, qui peut être calculé par la formule S = U × I et est mesuré en volt-ampères (VA).
La différence entre le courant continu et alternatif dansles calculs sont évidents - ils deviennent plus complexes. Même les calculs les plus simples nécessitent au moins une connaissance médiocre des mathématiques vectorielles.
Soudeurs
Différence entre DC et ACse manifeste dans le soudage. La polarité de l'arc a une grande influence sur sa qualité. L'électrode positive pénètre plus profondément que l'électrode négative, mais cette dernière accélère le dépôt du métal. Avec un courant constant, la polarité est toujours constante. Avec une variable, il change 100 fois par seconde (à 50 Hz). Le soudage avec constante est préférable car il est effectué de manière plus uniforme. La différence entre le soudage AC et DC est que dans le premier cas, le mouvement des électrons est interrompu pendant une fraction de seconde, ce qui entraîne une ondulation, une instabilité et une rupture de l'arc. Ce type de soudage est rarement utilisé, par exemple, pour éliminer l'errance de l'arc avec des électrodes de grand diamètre.
