Quelle est la différence entre les courants CA et CC

Dans le monde d’aujourd’hui, l’électricité est la plus importante après l’oxygène de l’homme. Lorsque l'électricité a été inventée, de nombreux changements ont eu lieu au fil des ans. La planète sombre s'est transformée en une planète de lumières. En fait, cela a rendu la vie si simple en toutes circonstances. Tous les appareils, industries, bureaux, maisons, technologies, ordinateurs fonctionnent à l'électricité. Ici, l'énergie sera sous deux formes, c'est-à-dire courant alternatif (AC) et courant continu (DC) . En ce qui concerne ces courants et la différence entre AC et DC seront discutés en détail, sa fonction de base et ses utilisations. Ses propriétés sont également décrites dans une colonne tabulaire.

Différence entre AC et DC

Le flux d'électricité peut se faire de deux manières comme AC (courant alternatif) et DC (courant continu). L'électricité peut être définie comme le flux d'électrons à travers un conducteur tel qu'un fil. La principale disparité entre AC et DC réside principalement dans la direction dans laquelle les électrons sont fournis. En courant continu, le flux d'électrons se fera dans une seule direction et dans le courant alternatif, le flux d'électrons changera de direction comme aller en avant puis en arrière. La différence entre AC et DC comprend principalement les éléments suivants

Différence entre AC et DC

Courant alternatif (AC)

Le courant alternatif est défini comme le flux de charge qui change de direction périodiquement. Le résultat obtenu sera que le niveau de tension s'inverse également avec le courant. Fondamentalement, le courant alternatif est utilisé pour fournir de l'énergie aux industries, aux maisons, aux immeubles de bureaux, etc.

Source de courant alternatif

Génération de courant alternatif

AC est produit en utilisant appelé un alternateur. Il est conçu pour produire du courant alternatif. À l'intérieur d'un champ magnétique, une boucle de fil est filée, à partir de laquelle un courant induit circulera le long du fil. Ici, la rotation du fil peut provenir de n'importe quel moyen, c'est-à-dire d'une turbine à vapeur, de l'eau qui coule, d'une éolienne, etc. En effet, le fil tourne et entre périodiquement dans une polarité magnétique différente, le courant et la tension alternent dans le fil.

Génération de courant alternatif

À partir de là, le courant généré peut être de nombreuses formes d'onde telles que sinusoïdale, carrée et triangulaire. Mais dans la plupart des cas, l'onde sinusoïdale est préférée car elle est facile à générer et les calculs peuvent être effectués facilement. Cependant, le reste de l'onde nécessite un dispositif supplémentaire pour les convertir en formes d'onde respectives ou la forme de l'équipement doit être modifiée et les calculs seront trop difficiles. La description de la forme d'onde sinusoïdale est présentée ci-dessous.

Décrire une onde sinusoïdale

Généralement, la forme d'onde CA peut être facilement comprise à l'aide de termes mathématiques. Pour cette onde sinusoïdale, les trois choses requises sont l'amplitude, la phase et la fréquence.

En regardant juste la tension, une onde sinusoïdale peut être décrite comme la fonction mathématique ci-dessous:

V (t) = V_PSin (2πft + Ø)

Vermont): C'est une fonction du temps une tension. Cela signifie qu'à mesure que le temps change, notre tension change également. Dans l'équation ci-dessus, le terme qui est à droite du signe égal décrit comment la tension change avec le temps.

VP: C'est l'amplitude. Cela indique à quel point la tension maximale que l'onde sinusoïdale pourrait atteindre dans les deux sens, c'est-à-dire -VP volts, + VP volts, ou quelque part entre les deux.

La fonction de sin () stipule que la tension sera sous la forme d'une onde sinusoïdale périodique et agira comme une oscillation douce à 0V.

Ici 2π est constant. Il convertit la fréquence des cycles en hertz en fréquence angulaire en radians par seconde.

Ici f décrit la fréquence de l'onde sinusoïdale. Ce sera sous forme d'unités par seconde ou hertz. La fréquence indique combien de fois une forme d'onde particulière se produit en une seconde.

Ici t est une variable dépendante. Il est mesuré en secondes. Lorsque le temps varie, la forme d'onde varie également.

Le φ décrit la phase de l'onde sinusoïdale. La phase est définie comme la manière dont la forme d'onde est décalée par rapport au temps. Il est mesuré en degrés. La nature périodique de l'onde sinusoïdale se déplace de 360 ​​°, elle devient la même forme d'onde lorsqu'elle est décalée de 0 °.

Pour la formule ci-dessus, les valeurs d'application en temps réel sont ajoutées en prenant les États-Unis comme référence

La racine carrée moyenne (RMS) est un autre petit concept qui aide à calculer la puissance électrique.

V (t) = 170 Sin (2π60t)

Applications du courant alternatif

• Les prises domestiques et de bureau sont utilisées AC.
• La production et la transmission de courant alternatif sur de longues distances sont faciles.
• Moins d'énergie est perdue transmission d'énergie électrique pour les hautes tensions (> 110kV).
• Des tensions plus élevées impliquent des courants plus faibles, et pour des courants plus faibles, moins de chaleur est générée dans la ligne électrique, ce qui est évidemment dû à une faible résistance.
• Le courant alternatif peut être facilement converti de la haute tension à la basse tension et vice versa à l'aide de transformateurs.
• Alimentation CA le moteurs électriques .
• Il est également utile pour de nombreux gros appareils comme les réfrigérateurs, les lave-vaisselle, etc.
• Courant continu

Le courant continu (DC) est le mouvement des porteurs de charges électriques, c'est-à-dire des électrons dans un flux unidirectionnel. En courant continu, l'intensité du courant varie avec le temps, mais la direction du mouvement reste la même à tout moment. Ici, DC est appelé une tension dont la polarité ne s'inverse jamais.

Source DC

Dans un circuit CC, les électrons émergent du pôle négatif ou négatif et se déplacent vers le pôle positif ou positif. Certains physiciens définissent DC comme il se déplace de plus en moins.

Source DC

Généralement, la source de courant continu de base est produite par des batteries, des cellules électrochimiques et photovoltaïques. Mais AC est le plus préféré dans le monde. Dans ce scénario, CA peut être converti en CC. Cela se produira en plusieurs étapes. Initialement, le l'alimentation se compose de un transformateur, qui s'est ensuite converti en courant continu à l'aide d'un redresseur. Il empêche le flux de courant de s'inverser et un filtre est utilisé pour éliminer les pulsations de courant dans la sortie du redresseur. C'est le phénomène de la conversion du courant alternatif en courant continu

Exemple de batterie de recharge

Cependant, pour que tout le matériel électronique et informatique fonctionne, ils ont besoin de DC. La plupart des équipements à semi-conducteurs nécessitent une plage de tension comprise entre 1,5 et 13,5 volts. Les demandes actuelles varient en fonction des appareils utilisés. Par exemple, la plage allant de pratiquement zéro pour une montre-bracelet électronique à plus de 100 ampères pour un amplificateur de puissance de radiocommunications. L'équipement utilisant, un émetteur ou une télévision radio ou de diffusion de haute puissance ou un écran CRT (tube cathodique) ou des tubes à vide nécessite d'environ 150 volts à plusieurs milliers de volts CC.

Exemple de batterie de recharge

La principale différence entre AC et DC est discutée dans le tableau de comparaison suivant

Différences clés entre le courant alternatif (CA) et le courant continu (CC)

Les principales différences entre AC et DC sont les suivantes.

• La direction du flux de courant changera à intervalle de temps normal, alors ce type de courant est connu en courant alternatif ou alternatif alors que le courant continu est unidirectionnel, car il ne circule que dans un seul sens.
• Le flux de porteurs de charge dans un courant alternatif circulera en faisant tourner une bobine dans le champ magnétique, sinon en faisant tourner un champ magnétique dans une bobine immobile. En courant continu, les porteurs de charge circuleront en maintenant le magnétisme stable avec le fil.
• La fréquence du courant alternatif varie de 50 hertz à 60 hertz selon la norme du pays, tandis que la fréquence DC reste toujours nulle.
• Le PF (facteur de puissance) du courant alternatif se situe entre 0 et 1, tandis que le facteur de puissance CC reste toujours un.
• La génération de courant alternatif peut être effectuée à l'aide d'un alternateur, tandis que le courant continu peut être généré par la batterie, les cellules et le générateur.
• La charge CA est inductive résistive sinon capacitive tandis que la charge CC est toujours de nature résistive.
• La représentation graphique d'un courant alternatif peut être effectuée à travers différentes formes d'onde inégales telles que périodique, triangulaire, sinusoïdale, carrée, en dents de scie, etc. alors que le courant continu est représenté par la ligne droite.
• La transmission du courant alternatif peut se faire sur une longue distance grâce à certaines pertes, tandis que le DC transmet avec de légères pertes sur des distances extrêmement longues.
• La conversion du courant alternatif en courant continu peut être effectuée à l'aide d'un redresseur tandis que l'onduleur est utilisé pour convertir du courant continu en courant alternatif.
• La génération et la transmission de courant alternatif peuvent être effectuées en utilisant quelques sous-stations alors que le courant continu utilise plus de sous-stations.
• Les applications du courant alternatif incluent les usines, les ménages, les industries, etc., tandis que le courant continu est utilisé dans l'éclairage flash, les équipements électroniques, la galvanoplastie, l'électrolyse, les véhicules hybrides et la commutation de l'enroulement de champ dans le rotor.
• Le DC est très dangereux par rapport au AC. En courant alternatif, le flux de la magnitude du courant est élevé et faible à un intervalle de temps normal, tandis que, en courant continu, la magnitude sera également la même. Une fois que le corps humain est choqué, le courant alternatif entre et sort du corps humain à un intervalle de temps normal, tandis que le courant continu perturbe continuellement le corps humain.

Quels sont les avantages du courant alternatif par rapport au courant continu?

Les principaux avantages du courant alternatif par rapport au courant continu sont les suivants.

• Le courant alternatif n'est pas cher et génère le courant facilement par rapport au courant continu.
• L'espace entouré par le courant alternatif est plus que DC.
• En courant alternatif, la perte de puissance est moindre lors de la transmission par rapport au courant continu.

Pourquoi la tension alternative est-elle choisie par rapport à la tension continue?

Les principales raisons de choisir une tension alternative sur une tension continue sont principalement les suivantes.
La perte d'énergie lors de la transmission de la tension alternative est faible par rapport à la tension continue. Chaque fois que le transformateur est à une certaine distance, l'installation est très simple. L'avantage de la tension alternative est d'augmenter et de réduire la tension en fonction de la nécessité.

Origines AC et DC

Un champ magnétique à proximité d'un fil peut provoquer le flux d'électrons d'une seule manière à travers le fil, car ils sont repoussés de la partie négative d'un aimant et attirés en direction de la partie positive. De cette façon, la puissance d'une batterie a été établie, ce qui a été reconnu par le travail de Thomas Edison. Les générateurs CA ont lentement changé le système de batterie CC d'Edison car le CA est très sécurisé pour transmettre de l'énergie sur de longues distances afin de générer plus d'énergie.

Le scientifique, à savoir Nikola Tesla, a utilisé un aimant rotatif au lieu d'appliquer progressivement le magnétisme à travers le fil. Une fois que l'aimant a été penché dans une seule direction, les électrons circuleront dans la direction du positif, mais chaque fois que la direction de l'aimant a été tournée, les électrons seront également tournés.

Applications du courant alternatif et continu

Le courant alternatif est utilisé dans la distribution d'énergie et présente de nombreux avantages. Cela peut être facilement converti en d'autres tensions à l'aide d'un transformateur car les transformateurs n'utilisent pas de courant continu.

À haute tension, chaque fois que la puissance est transmise, il y aura moins de perte. Par exemple, une alimentation de 250 V transporte une résistance de 1 Ω et une puissance de 4 ampères. Parce que la puissance, watts est égale à volts x ampères, la puissance transportée peut donc être de 1000 watts alors que la perte de puissance est I2 x R = 16 watts.

Le courant alternatif est utilisé par la transmission de la puissance HT.

Si une ligne de tension transporte une puissance de 4 ampères, mais qu'elle a une puissance de 250 kV, elle transporte une puissance de 4 ampères, mais la perte de puissance est la même, mais le système de transmission entier supporte 1 MW et 16 watts est une perte approximativement insignifiante.

Le courant continu est utilisé dans les batteries, certains appareils électroniques et électriques et les panneaux solaires.
Formules pour le courant alternatif, la tension, la résistance et la puissance

Les formules pour le courant alternatif, la tension, la résistance et la puissance sont décrites ci-dessous.

Courant alternatif

La formule pour les circuits CA monophasés est

I = P / (V * Cosθ) => I = (V / Z)

La formule pour les circuits CA triphasés est

I = P / √3 * V * Cosθ

Tension CA

Pour les circuits CA monophasés, la tension alternative est

V = P / (I x Cosθ) = I / Z

Pour les circuits CA triphasés, la tension alternative est

Pour une connexion en étoile, VL = √3 EPH sinon VL = √3 VPH

Pour une connexion delta, VL = VPH

Résistance AC

En cas de charge inductive, Z = √ (R2 + XL2)

En cas de charge capacitive, Z = √ (R2 + XC2)

Dans les deux cas comme capacitif et inductif Z = √ (R2 + (XL– XC) 2

Puissance CA

Pour les circuits CA monophasés, P = V * I * Cosθ

Puissance active pour circuits CA triphasés

P = √3 * VL * IL * Cosθ

P = 3 * VPh * IPh * Cosθ

P = √ (S2 - Q2) = √ (VA2 - VAR2)

Puissance réactive

Q = V I * Sinθ

VAR = √ (VA2 - P2) et kVAR = √ (kVA2 - kW2)

Puissance apparente

S = √ (P + Q2)

kVA = √kW2 + kVAR2

Puissance complexe

S = V I

Pour charge inductive, S = P + jQ

Pour charge capacitive, S = P - jQ

Formules pour courant continu, tension, résistance et puissance

Les formules pour le courant continu, la tension, la résistance et la puissance sont décrites ci-dessous.

Courant DC

L'équation du courant continu est I = V / R = P / V = ​​√P / R

Tension continue

L'équation de tension continue est

V = I * R = P / I = √ (P x R)

Résistance DC

L'équation de résistance CC est R = V / I = P / I2 = V2 / P

Courant continu

L'équation de puissance CC est P = IV = I2R = V2 / R

À partir des équations AC et DC ci-dessus, où

D'après les équations ci-dessus, où

«I» correspond aux mesures actuelles en A (ampères)

«V» est la tension mesurée en V (volts)

«P» est la puissance mesurée en watts (W)

«R» est la mesure de la résistance en Ohm (Ω)

R / Z = Cosθ = PF (facteur de puissance)

«Z» est l’impédance

«IPh» est le courant de phase

«IL» est le courant de ligne

«VPh» est la tension de phase

«VL» est la tension de ligne

«XL» = 2πfL, est une réactance inductive, où «L» est une inductance dans Henry.

«XC» = 1 / 2πfC, est la réactance capacitive, où «C» est la capacité dans les Farads.

Pourquoi utilisons-nous la climatisation dans nos maisons?

L'alimentation en courant utilisée dans nos maisons est AC car nous pouvons modifier le courant alternatif très simplement en utilisant le transformateur. La haute tension subit une perte d'énergie extrêmement faible dans la ligne ou les canaux de transmission longue et la tension est diminuée pour être utilisée en toute sécurité à la maison à l'aide du transformateur abaisseur.

La perte de puissance dans le fil peut être donnée comme L = I2R

Où

«L» est la perte de puissance

«Je» est le courant

«R» est la résistance.

La transmission de puissance peut être donnée à travers la relation comme P = V * I

Où

«P» est la puissance

«V» est la tension

Une fois que la tension augmente, le courant sera moindre. Ainsi, nous pouvons transmettre une puissance égale en diminuant la perte de puissance car la haute tension offre les meilleures performances. Donc, pour cette raison, le courant alternatif est utilisé dans les maisons à la place du courant continu.

La transmission de haute tension peut également se faire via DC, cependant, il n'est pas facile de diminuer la tension pour une utilisation en toute sécurité à domicile. À l'heure actuelle, des convertisseurs CC avancés sont utilisés pour diminuer la tension CC.

Dans cet article, quelle est la différence entre les courants CA et CC est expliquée en détail. J'espère que chaque point est clairement compris sur le courant alternatif, le courant continu, les formes d'onde, l'équation, les différences de courant alternatif et continu dans les colonnes tabulaires ainsi que leurs propriétés. Toujours incapable de comprendre l'un des sujets des articles ou pour mettre en œuvre les derniers projets électriques , n'hésitez pas à poser une question dans la zone de commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quel est le facteur de puissance d'un courant alternatif?

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