Τι είναι το Εναλλασσόμενο Ρεύμα;

Ο ηλεκτρισμός με εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) είναι ο τύπος ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται πιο συχνά σε σπίτια και επιχειρήσεις σε όλο τον κόσμο. Λέγεται ότι «εναλλάσσεται» επειδή αντιστρέφει την κατεύθυνση σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα σε τακτά χρονικά διαστήματα, συνήθως πολλές φορές το δευτερόλεπτο. Το εναλλασσόμενο ρεύμα δημιουργείται από μια ηλεκτρική γεννήτρια, η οποία καθορίζει τη συχνότητα αυτών των ταλαντώσεων. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, το εναλλασσόμενο ρεύμα παράγεται στα 60 hertz, που σημαίνει ότι το ρεύμα εναλλάσσεται 60 φορές ανά δευτερόλεπτο.

Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για τους οποίους οι περισσότεροι ηλεκτροπαραγωγικοί σταθμοί παράγουν εναλλασσόμενο ρεύμα αντί για συνεχές ρεύμα ή συνεχές ρεύμα, όπου τα ηλεκτρόνια ρέουν συνεχώς προς μία κατεύθυνση. Πρώτον, οι μεγάλες γεννήτριες παράγουν εναλλασσόμενο ρεύμα φυσικά, επομένως η μετατροπή σε συνεχές ρεύμα θα απαιτούσε ένα επιπλέον βήμα και επομένως πρόσθετο κόστος. Δεύτερον, και ίσως το πιο σημαντικό, οι ηλεκτρικοί μετασχηματιστές πρέπει να έχουν εναλλασσόμενο ρεύμα για να λειτουργήσουν. Οι μετασχηματιστές είναι ένα κρίσιμο μέρος ενός ηλεκτρικού δικτύου, επειδή εκτελούν το έργο της αύξησης της ηλεκτρικής τάσης για μετάδοση μεγάλης εμβέλειας, καθώς και τη μείωση της τάσης σε ένα ασφαλές επίπεδο για χρήση σε σπίτια και επιχειρήσεις.

Οι μετασχηματιστές είναι απλές, φθηνές συσκευές, που βρίσκονται πιο συχνά σε υποσταθμούς ηλεκτρικής ενέργειας και τοποθετούνται σε στύλους ρεύματος κοντά σε κατοικίες. Σε έναν τύπο υποσταθμού ισχύος, οι μετασχηματιστές λαμβάνουν τη μέτρια τάση AC που παράγεται από το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας και αυξάνουν σημαντικά την τάση για μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις. Η υψηλή τάση επιτρέπει τη μεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας πολύ πιο αποτελεσματικά. Άλλοι υποσταθμοί μειώνουν την τάση στο τέλος μιας γραμμής μεταφοράς και η ηλεκτρική ενέργεια συνδέεται στη συνέχεια σε ένα τοπικό δίκτυο. Σε αυτό το σημείο, η τάση μειώνεται περαιτέρω, λίγο πριν μπει σε σπίτια και άλλα κτίρια για χρήση από τους καταναλωτές.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα έχει επίσης το πλεονέκτημα ότι είναι εύκολο να μετατραπεί σε DC. Αυτό είναι σημαντικό εν μέρει επειδή πολλές μικρές οικιακές συσκευές θα λειτουργούν μόνο με συνεχές ρεύμα. Πολλοί εκτυπωτές, φορητοί υπολογιστές και φορτιστές μπαταριών, για παράδειγμα, χρησιμοποιούν μετασχηματιστή AC για να αλλάξουν το οικιακό εναλλασσόμενο ρεύμα σε DC. Οι προσαρμογείς είναι εναλλάξιμοι σε κάποιο βαθμό και συνήθως περιλαμβάνονται στη συσκευή από τον κατασκευαστή. Η μετατροπή DC σε AC, από την άλλη πλευρά, είναι μια δαπανηρή διαδικασία, καθιστώντας το AC την καλύτερη επιλογή για μια προεπιλεγμένη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας.

Ορισμένοι τύποι κυκλωμάτων χρησιμοποιούν εναλλασσόμενο ρεύμα κυρίως για τη μεταφορά πληροφοριών, αντί για τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας. Τα κυκλώματα πληροφοριών όπως αυτά που χρησιμοποιούνται στην τηλεφωνική και ραδιοφωνική μετάδοση χρησιμοποιούν ποικίλες ποσότητες τάσης, ρεύματος και συχνότητας προκειμένου να μεταφέρουν ακριβείς πληροφορίες. Αυτοί οι τύποι κυκλωμάτων εναλλασσόμενου ρεύματος δεν είναι πολύ αποδοτικοί, αλλά αυτό το χαρακτηριστικό είναι πραγματικά κατάλληλο για κυκλώματα πληροφοριών, καθώς σκοπός τους είναι η μετάδοση δεδομένων και όχι ηλεκτρικής ενέργειας.