Ο ηλεκτρισμός είναι ένας τύπος ενέργειας που περιλαμβάνει την κίνηση ηλεκτρονίων κατά μήκος ενός αγωγού, όπως ένα σύρμα. Η ροή των ηλεκτρονίων μπορεί να συμβεί σε μία κατεύθυνση ή και στις δύο κατευθύνσεις κατά μήκος του σύρματος. Όταν η ηλεκτρική ενέργεια ρέει προς μία κατεύθυνση, αναφέρεται ως συνεχές ρεύμα (DC). Εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) είναι όταν τα ηλεκτρόνια ρέουν και προς τις δύο κατευθύνσεις — τη μία και μετά την άλλη. Οι μπαταρίες παράγουν συνεχές ρεύμα και τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια σε σπίτια και άλλα κτίρια χρησιμοποιούν εναλλασσόμενο ρεύμα.
Συνεχές ρεύμα
Στη φύση, ο ηλεκτρισμός εμφανίζεται μόνο σπάνια, σε ορισμένα ζώα ή με κεραυνούς. Στην αναζήτηση για τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία σχετίζονται. Ένα μαγνητικό πεδίο κοντά σε ένα σύρμα αναγκάζει τα ηλεκτρόνια να ρέουν σε μία μόνο κατεύθυνση κατά μήκος του σύρματος επειδή απωθούνται και έλκονται από τους πόλους του μαγνήτη. Έτσι γεννήθηκε η ισχύς συνεχούς ρεύματος από μια μπαταρία, μια εξέλιξη που αποδίδεται κυρίως στο έργο και την προώθηση του Αμερικανού εφευρέτη Thomas Edison κατά τον 19ο αιώνα.
Εναλλασσόμενο ρεύμα
Στα τέλη του 19ου αιώνα, ένας άλλος επιστήμονας, ο Σερβο-Αμερικανός μηχανικός Νίκολα Τέσλα, εργάστηκε για την ανάπτυξη AC επειδή μπορούσε να μεταφέρει διαφορετικά ποσά ισχύος. Αντί να εφαρμόζει τον μαγνητισμό κατά μήκος του σύρματος σταθερά, χρησιμοποίησε έναν μαγνήτη που περιστρεφόταν. Όταν ο μαγνήτης ήταν προσανατολισμένος προς μία κατεύθυνση, τα ηλεκτρόνια έρεαν προς τη θετική, αλλά όταν ο προσανατολισμός του μαγνήτη αντιστράφηκε, τα ηλεκτρόνια γύριζαν επίσης.
Τάση
Μια άλλη διαφορά μεταξύ AC και DC περιλαμβάνει την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να μεταφέρει το καθένα. Κάθε μπαταρία έχει σχεδιαστεί για να παράγει μόνο ένα επίπεδο τάσης και αυτή η τάση συνεχούς ρεύματος δεν μπορεί να ταξιδέψει πολύ μακριά μέχρι να αρχίσει να χάνει ενέργεια. Η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος από μια γεννήτρια σε μια μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί σε ισχύ από έναν άλλο μηχανισμό, που ονομάζεται μετασχηματιστής.
transformers
Οι μετασχηματιστές χρησιμοποιούνται οπουδήποτε χρειάζεται να αυξηθεί ή να μειωθεί μια ηλεκτρική τάση. Για παράδειγμα, εμφανίζονται συνήθως σε ηλεκτρικούς πόλους. Ένα εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας παράγει ηλεκτρική ενέργεια σε πολύ υψηλή τάση, έτσι ώστε να μπορεί να διανύσει μεγάλες αποστάσεις. Ωστόσο, η τάση πρέπει να μειωθεί πριν το ρεύμα φτάσει σε σπίτια και άλλα κτίρια που το χρησιμοποιούν για την τροφοδοσία συσκευών, μηχανημάτων και άλλων συσκευών. Το AC μπορεί επίσης να αλλάξει σε DC από έναν προσαρμογέα, όπως αυτός που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία της μπαταρίας σε φορητό υπολογιστή.