Alternatif Akım ve Doğru Akım nedir?

İki temel elektrik akımı türü vardır, biri alternatif akımdır (AC) ve diğeri doğru akımdır (DC). Bu yazıda, onları ayırt etmeyi öğrenmeniz ve her birinin özelliklerini, avantajlarını ve dezavantajlarını bilmeniz için her ikisiyle ilgili her şeye kendimizi kaptıracağız.

Tesla alternatif akım

Alternatif nedir?

Daha önce de belirttiğimiz gibi AC, yönünü periyodik olarak tersine çeviren bir alternatif akımdır. Bu, mevcut sinyalin sabit aralıklarla, örneğin saniyede bir kez yön değiştirdiği anlamına gelir. Alternatif bir akım, yönünü saniyede 50 kez tersine çevirir. Teknik olarak yön tersine çevrilmez, ancak akım iki terminal arasında gidip gelir. Ancak alternatif akımın üretilme şekli nedeniyle, düzenli aralıklarla faza girip çıkıyor gibi görünüyor. Basitlik için, tek fazlı bir alternatif akımımız olduğunu varsayalım. Tek fazlı bir alternatif akım, yönünü 50 Hz’lik bir oranda tersine çevirir. Bu, akımın her saniye tam bir çevrimi tamamladığı anlamına gelir.

Tek fazlı alternatif akım

Tek fazlı bir alternatif akım iki kısımdan oluşur: “pozitif” ve “negatif” yönler. Bir terminalden bir yük (endüstriyel motor gibi) üzerinden pozitif bir akım akar ve ardından diğer terminale geri döner. Diğer terminalden yük üzerinden negatif bir akım akar ve ardından ilk terminale geri döner. Akım, yükten her iki yönde akar, ancak her yöne pozitif veya negatif bir atama verilir. Bu nedenle, tek fazlı bir AC voltajı iki voltajdan oluşur: pozitif voltaj ve negatif voltaj. Tek fazlı bir alternatif voltajın grafiğine bakarsanız, sinüs eğrisi gibi dalgalandığını göreceksiniz. Bu, voltajın saniyede bir tam döngüyü tamamlamak için saniyede 50 kez yön değiştirdiği anlamına gelir. Bu nedenle tek fazlı AC’ye 50 Hz AC de denir.

Üç fazlı AC

Üç fazlı bir alternatif akım üç bölümden oluşur: “pozitif” ve “negatif” yönler ve nötr yön. Pozitif akım, pozitif terminalden yük boyunca akar ve ardından pozitif terminale geri döner. Negatif akım, negatif terminalden yük boyunca akar ve ardından negatif terminale geri döner. Nötr akımı, nötr terminalden yük boyunca akar ve ardından nötr terminale geri döner. Pozitif ve negatif akımların zıt yönlerde aktığını görebilirsiniz. Bu nedenle, üç fazlı bir alternatif voltajda, pozitif ve negatif voltajlar birbirleriyle 120 derece faz dışıdır. Bu, gerilmelerin her 120 derecede bir yön değiştirdiği anlamına gelir. Bu nedenle üç fazlı AC, 60 Hz AC olarak da adlandırılır.

AC değişken frekans

Değişken frekanslı bir AC akışı iki bölümden oluşur: “pozitif” ve “negatif” yönler. Pozitif akım bir terminalden bir yük üzerinden akar ve ardından diğer terminale geri döner. Negatif akım, diğer terminalden yük boyunca akar ve ardından ilk terminale geri döner. Bu nedenle, değişken frekanslı bir alternatif voltaj, iki voltajdan oluşur. Bu voltajlar birbirleriyle 90 derece faz dışıdır. Bu, gerilmelerin her 90 derecede bir yön değiştirdiği anlamına gelir. Bu nedenle değişken frekanslı AC’ye 50/60 Hz AC de denir.

Alternatif akımın avantajları Tek fazlı AC’nin avantajlarına bakarak başlayalım. Tek fazlı AC, evler ve küçük işletmeler gibi daha küçük uygulamalar için uygundur. Doğru şekilde oluşturulduğunda ve dağıtıldığında bu güç kaynağı güvenli ve güvenilirdir. Tek fazlı AC tek bir akım olduğundan dengesiz kabul edilir. Bu, akımın önemli miktarda enerji taşımadığı anlamına gelir. Bu, aydınlatma ve küçük ev aletleri gibi düşük güçlü uygulamalar için idealdir. Tek fazlı AC dengesiz olduğu için üretilmesi ve dağıtılması kolaydır. Bu, mühendislerin akımı kolaylıkla üretebilecekleri ticari ve konut endüstrileri için mükemmel bir seçenek haline getiriyor.

Alternatif akımın dezavantajları

Şimdi tek fazlı alternatif akımın dezavantajlarını görelim. Tek fazlı AC, endüstriyel üretim ve madencilik gibi büyük uygulamalar için uygun değildir. Bunun başlıca nedeni, düşük çıkış voltajı ve kullanılamayan büyük miktarda akımdır. Tek fazlı AC dengesiz olduğu için fazla miktarda güç taşıyamayacaktır. Bu, çalışan motorlar gibi daha fazla güç gerektiren uygulamalar için onu güvensiz hale getirebilir. Akım dengesiz olduğu için düzenlenmesi zor olacaktır. Bu, gerilim kontrolünü zorlaştırabilir ve bu da dengesiz güce yol açabilir.

Edison’un doğru akımı

Doğru akım nedir?

Doğru akım (DC), tek yönlü, sürekli ve alternatifsiz bir elektrik enerjisi türüdür. Sabit akım veya sabit akım olarak da bilinir. DC her zaman aynı yöne sahiptir ve voltaj değeri zamanla değişmez. Ayrıca DC’nin frekansı sıfırdır ve değeri volt veya amper cinsinden ölçüldüğünde sabit kalır. Başka bir deyişle, DC, alternatif akım kutusu gibi yönünü tersine çeviremez veya alternatif akım kutusu gibi yukarı ve aşağı dalgalanamaz. DC, “doğru akım” anlamına gelir çünkü bu özellikler onu alternatif akımdan (AC) ayırır. Bu konu hakkında daha fazla bilgi edelim…

Doğru akımın avantajları

Bu akımın avantajlarından bazıları şunlardır:

Doğru akımın, elektrik güç sistemlerinde alternatif akıma göre daha yüksek iletim verimliliği ve daha düşük sistem işletme maliyetleri gibi birçok avantajı vardır.
Ayrıca elektronik uygulamalarda, sabit bir voltaj veya akım değeri gerektiren elektronik devreler veya akımın belirli zamanlarda kesilmemesi gereken devreler için daha uygun olması gibi başka avantajları da vardır.
DC devreleri, akım ve voltajlarda değişiklik olmaması EMI’yi azalttığı veya ortadan kaldırdığı için elektromanyetik parazitin sorun olduğu uygulamalarda kullanılabilir.
Doğru akım ayrıca robotik, bilgisayar sistemleri ve merkezi bir ağda güç aktarımı gibi yüksek derecede kontrol gerektiren sistemler için daha uygundur.
DC elektriğin diğer bir avantajı, AC cihaz ve cihazlarda kullanılabilen bir DC/AC dönüştürücü tarafından AC elektriğe dönüştürülebilmesidir.

Doğru akımın dezavantajları

Dezavantajlara gelince, şunlardır:

Doğru akımın dezavantajlarından biri, uzun mesafelerde alternatif akım kadar kolay iletilemez olmasıdır. Bu, voltaj ve akımın doğal değişkenliğinin olmamasından kaynaklanmaktadır.
Elektriğin doğru akım iletimi, büyük çaplı ve pahalı iletim hatlarının veya yüksek akım ve yüksek voltaj taşıyan yüksek voltajlı doğru akım iletim hatlarının kullanılmasını gerektirmekte, bu da sorun yaratabilmektedir.
Doğru akımın diğer bir dezavantajı, alternatif akımla yapılabileceği gibi, elektriği büyük ölçekte dağıtmak için kullanılamamasıdır.
DC’nin AC’ye dönüştürülmesine ve bunun tersi olmasına izin veren bir frekansa sahip olmadığı için, onu AC’ye dönüştürmek pahalı olabilir.
DC’nin diğer bir dezavantajı, önemli kayıplara neden olmadan yüksek gerilim iletimi için daha yüksek gerilimlere dönüştürülememesidir.
DC sistemlerindeki voltaj ve akım seviyeleri, AC sistemlerinin yaptığı gibi bu bozuklukları telafi etmek için değişmediğinden DC sistemleri, elektriksel bozulmaların ve şebeke arızalarının neden olduğu değişikliklere karşı daha hassastır.

Doğru akım veya alternatif akım: hangisi daha iyi?

Doğru akım ve alternatif akım iki farklı elektrik türüdür ve her birinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Aslında, alternatif akım elektrik şebekesinde uzun mesafeleri dağıtmak için kullanılır ve elektronik cihazlarda doğru akım kullanılır, AC’nin DC’ye dönüştürüldüğü yer olduğu için güç kaynağında her ikisi de birbirini tamamlayan anahtardır. Bu nedenle, bu iki elektrik türü arasında seçim yapmak her zaman bir takas meselesidir:

AC’nin ana avantajlarından biri, DC’nin yapamazken daha yüksek veya daha düşük voltajlara kolayca dönüştürülebilmesidir. Bu, gerilimlerin iletim hattının her iki ucundaki gerilim seviyelerine ayarlanabilmesi nedeniyle AC’yi uzun mesafeli güç iletimi için daha uygun hale getirir.
AC ayrıca bir iletim hattı boyunca DC’den daha yüksek voltajlarda iletilebilir, bu nedenle AC, iletken başına DC’den daha fazla güç taşıyabilir. Bu, iletim hatlarının ve transformatörler gibi elektrikli ekipmanların maliyetini düşürür.
AC’nin iki ana dezavantajı vardır. Birincisi, elektriksel gürültüye (elektromanyetik parazitin neden olduğu gürültü) doğru akımdan daha duyarlıdır. Bu, bilgisayar ekipmanının elektromanyetik parazitten korunması gerektiği gibi belirli uygulamalar için AC’yi daha az uygun hale getirebilir. İkincisi, AC’nin sabit voltaj veya akım gerektiren elektronik devrelerde kullanılabilmesi için DC’ye dönüştürülmesi gerekir.
Doğru akımın ana dezavantajı, daha yüksek voltajlara kolayca dönüştürülememesidir. Bu, DC’yi uzun mesafeli iletim için daha az uygun hale getirir. DC’nin büyük bir avantajı, elektriksel gürültüye AC’den daha az duyarlı olmasıdır. Bu, BT ekipmanının elektromanyetik parazitlerden korunması gerektiğinde DC’yi daha uygun hale getirir.

Artık doğru akım ve alternatif akım hakkında, Edison ve Tesla hakkında artık daha çok şey biliyorsunuz… Hangisini seçerdiniz?