جریان متناوب(AC) و جريان مستقيم (DC)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 10 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏جریان متناوب(AC) ‏و جريان مستقيم (DC)
‏جریان(dc)
‏تعریف
‏جریان مستقیم ‏(DC ‏یا جریان پیوسته‏)‏، ‏عبور پیوسته جریان الکتریسیته از یک هادی نظیر یک سیم از پتانسیل بالا به پتانسیل ‏کم است. در جریان مستقیم، بار الکتریکی همواره در یک جهت عبور می کند که این امر ‏جریان مستقیم را از جریان متناوب (AC) ‏متمایز می کند.
‏در واقع جریان مستقیم ابتدا برای انتقال توان الکتریکی پس از کشف تولید ‏الکتریسیته در اواخر قرن 19 توسط توماس ادیسون بکار رفت. امروزه استفاده از جریان ‏مستقیم برای این منظور غالباً کنار گذاشته شده است، چرا که جریان متناوب (که توسط ‏نیکلا تسلا کشف و توسعه داده شده ) برای انتقال در طول خطوط بلند بسیار مناسب تر ‏است (جنگ جریان ها را مشاهده کنید). هنوز هم انتقال توان DC ‏برای اتصال شبکه های ‏توان AC ‏با فرکانس های مختلف به هم، بکار می رود.
DC
 ‏عموماً در بسیاری از کاربرد های کم ولتاژ استفاده می شود، خصوصاً در جایی که ‏انرژی از طریق باتری ها تامین می شود که تنها می توانند ولتاژ DC ‏تولید کنند. اکثر ‏سیستم های خودکار، از DC ‏استفاده می کنند. اگرچه که ژنراتور یک وسیله AC ‏است که از ‏یک یکسو کننده برای تولید DC ‏استفاده می کند. اغلب مدارات الکترونیکی نیاز به یک ‏منبع تغذیه DC ‏دارند. با وجود اینکه DC ‏مخفف جریان مستقیم است اما کلاً به ولتاژهای ‏با پلاریته ثابت، DC ‏گفته می شود. برخی از انواع DC ‏دارای تغییرات ولتاژ زیادی ‏هستند، مانند خروجی دست نخورده یک یکسوساز. با عبور این خروجی از یک فیلتر RC ‏پایین ‏گذر، ولتاژ پایدار تری حاصل می شود.
‏معمولاً به دلیل ولتاژهای بسیار پایین بکار رفته در سیستم های جریان مستقیم، نصب ‏آنها نیازمند پریزها، کلیدها و لوازم ثابت متفاوتی از آنچه که برای جریان متناوب به ‏کار می رود است. در یک وسیله جریان مستقیم این نکته بسیار مهم است که پلاریته آنرا ‏معکوس وصل نکنیم، مگر اینکه وسیله داری یک پل دیودی برای اصلاح این امر باشد. (که ‏اکثر دستگاه های عمل کننده با باتری این امکان را ندارند.‏)
‏امروزه (سال 2000م) گرایشاتی در جهت سیستم های انتقال جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) ‏ایجاد شده است. همچنین DC ‏در سیستم های برق خورشیدی که توسط باتری های ‏خورشیدی تغذیه می شوند، به کارمی رود.‏جریان
‏متناوب(AC)
‏تعریف
‏یک جریان متناوب (AC ) ‏جریان الکتریکی ای است که در ‏آن اندازه جریان به صورت چرخه ای تغییر می کند، بر خلاف جریان مستقیم که در آن ‏اندازه جریان مقدار ثابتی می ماند. شکل موج معمول یک مدار AC ‏عموماً یک موج سینوسی ‏کامل است چرا که این شکل موج منجر به انتقال انرژی به موثرترین صورت می شود. اما به ‏هر حال در کاربردهای خاص، شکل موج های متفاوتی نظیر مثلثی یا مربعی نیز استفاده می ‏شود.
‏تاریخچه
‏توان الکتریکی با جریان متناوب، نوعی از انرژی ‏الکتریکی است که برای تغذیه تجاری الکتریسیته به عنوان توان الکتریکی، از جریان ‏متناوب استفاده می کند. ویلیام استنلی جی آر کسی است که یکی از اولین سیم پیچ های ‏عملی را برای تولید جریان متناوب طراحی کرد. طراحی وی یک صورت ابتدایی ‏ترانسفورماتور مدرن بود که یک سیم پیچ القایی نامیده می شد. از سال 1881م تا 1889م ‏سیستمی که امروزه استفاده می شود، توسط نیکلا تسلا، جرج وستینگهاوس، لوییسین ‏گاولارد، جان گیبس و الیور شالنجر طراحی شد.
‏سیستمی که توماس ادیسون برای اولین بار برای توزیع تجاری الکتریسیته بکار برد، ‏به دلیل استفاده از جریان مستقیم محدودیت های داشت که در این سیستم برطرف شد.
‏اولین انتقال جریان متناوب در طول فواصل بلند در سال 1891م نزدیک تلورید ‏کلورادو اتفاق افتاد که چند ماه بعد در آلمان ادامه پیدا کرد. توماس ادیسون به علت ‏اینکه حقوق انحصاری اختراعات متعددی را در فن آوری جریان مستقیم «DC» ‏داشت، استفاده ‏از جریان مستقیم را، به شدت حمایت می کرد اما در نهایت جریان متناوب به عرصه ‏استفاده عمومی آمد (جنگ جریان ها را مشاهده کنید
‏).
‏چارلز پروتیوس استینمتز از ‏جنرال الکتریک بسیاری از مشکلات مرتبط با تولید الکتریسیته و انتقال آن را با ‏استفاده از جریان متناوب حل کرد.
‏توزیع برق و تغذیه خانگی
‏بر خلاف جریان DC‏، جریان AC ‏را می ‏توان توسط یک ترانسفورماتور به سطوح مختلف ولتاژی انتقال داد. هر چه میزان ولتاژ ‏افزایش یابد، انتقال توان هم موثرتر صورت خواهد گرفت. افزایش میزان قابلیت انتقال ‏توان به علت قانون اهم است، تلفات انرژی الکتریکی وابسته به عبور جریان از یک هادی ‏است. تلفات توان به علت جریان توسط رابطه P=I^2*R ‏محاسبه می شود، بنابراین اگر ‏جریان دو برابر شود، تلفات چهار برابر خواهد شد.
‏با استفاده از ترانسفورماتور، ولتاژ را می توانیم به یک ولتاژ بالا افزایش دهیم ‏تا بتوانیم توان را در طول فواصل بلند در سطح جریان پایین انتقال داده و در نتیجه ‏تلفات کاهش یابد. سپس می توانیم ولتاژ را دوباره به سطحی که برای تغذیه خانگی بی ‏خطر باشد، کاهش دهیم.
‏تولید الکتریکی سه فاز بسیار عمومی است و استفاده ای موثرتر از ژنراتورهای تجاری ‏را برای ما ممکن می سازد. انرژی الکتریکی توسط چرخش یک سیم پیچ داخل یک میدان ‏مغناطیسی در ژنراتورهای بزرگ و با هزینه بالا ایجاد می شود. اما به هر حال جای دادن ‏سه سیم پیچ جدا روی یک محور (بجای یک سیم پیچ)، هم نسبتاً آسان و هم مقرون به صرفه ‏است. این سیم پیچ ها روی محور ژنراتورها نصب شده اند اما از نظر فیزیکی جدا اند و ‏دارای یک اختلاف زاویه 120 درجه ای نسبت به هم هستند. سه شکل موج جریان تولید می ‏شود که دارای اختلاف فاز 120 درجه ای نسبت به هم، اما اندازه های یکسان هستند.
‏توزیع الکتریسیته سه فاز بطور وسیعی در ساختمان های صنعتی و توزیع الکتریسیته تک ‏فاز در محیط های خانگی بکار می رود. نوعاً یک ترانسفورماتور سه فاز ممکن است ‏مسیرهای مختلفی را با یک فاز متفاوت برای بخش های مختلف هر مسیر، تغذیه کند.
‏سیستم های سه فاز به گونه ای طراحی شده اند که در محل بار متعادل باشند، اگر ‏باری به طور صحیح متعادل شده باشد، جریانی از نقطه خنثی عبور نخواهد کرد. این بدین ‏مفهوم است که می توان جریان را تنها با سه کابل به جای شش کابل که در غیر این صورت