de-a lungul secolelor în care electricitatea a rămas un mister natural, iar mai târziu o noutate la modă, a apărut doar în forma pe care o vom numi astăzi curent continuu (DC), adică cu electronii care se mișcă într-o singură direcție. Primele baterii greoaie (numite piloți voltaici) și curiozitățile mecanice care au acumulat sarcină statică (cum ar fi borcanele Leyden) furnizează electroni care curg într-o singură direcție. Chiar și celebrele experimente ale lui Benjamin Franklin au folosit o sursă de curent continuu-fulgere.
cu siguranță nu există nimic inferior la un curent continuu, cu excepția cazului în care încercați să rezolvați probleme practice de inginerie legate de generarea de energie și distribuirea acesteia pe distanțe mari. Câțiva vizionari, Tesla în primul rând printre ei, au înțeles atât că noua știință a electricității trebuie să fie, literalmente, transformată și că mijloacele existau deja în teorieprecum și în unele dispozitive șuierătoare găsite de obicei în laboratoarele de Fizică din acea epocă. Soluția se afla în curenți alternativi (AC).
Ce Este Curentul Alternativ?
o sursă de curent alternativ produce curenți care curg într-o direcție și apoi în cealaltă, ciclând continuu valorile de vârf în ambele direcții, adică mai întâi pozitive, apoi negative și așa mai departe. Avantajele-care se dovedesc a fi revoluționare-nu sunt imediat evidente; ele derivă în principal din acea proprietate magnetică a curenților, inducția.
curenții direcți nu produc multă acțiune inductivă. Când un comutator este aruncat și curentul curge mai întâi într-un circuit DC, se acumulează un câmp magnetic. Câmpul poate induce un curent să curgă în orice fir din apropiere, dar numai pentru scurt timp, doar în câteva momente este nevoie pentru curent pentru a obține în mișcare. De fapt, Michael Faraday a fost condus la descoperirile sale în inducție, observând mai întâi curenții de moment induși de o sursă DC pe care o pornise. Odată ce câmpul este construit, inducția se oprește; liniile de forță ale câmpului sunt staționare și nu mai transportă o schimbare de energie prin spațiu și tăind firele din apropiere.
cu un curent alternativ, starea magnetică a lucrurilor nu este niciodată una stabilită. De fiecare dată când direcția curentă se inversează, la fel trebuie și orientarea polului câmpului magnetic asociat. Întregul câmp se prăbușește și se reconstruiește în direcția opusă magnetic. Dacă curentul alternează continuu, câmpul nu este niciodată static. Curenții alternativi copiază, într-un anumit sens, schimbările lor de energie în circuitele din apropiere, făcând energia disponibilă acolo. Deși toate foarte inteligent, poate părea acest lucru nu este un truc câștigătoare premiu; de ce nu conectați doar cele două circuite cu o bucată de sârmă? De ce să complici lucrurile cu inducția?
transformarea AC
nu este doar o chestiune de a obține putere la un circuit din apropiere; inducție pot fi făcute pentru a schimba forma în care puterea este livrat, acesta poate fi transformat, în sens electric. Manipularea modului în care câmpurile sunt concentratede obicei prin realizarea bobinelor conductoruluiva schimba proprietățile curenților și tensiunilor pe care o sursă (primară) le induce într-un alt set de bobine din apropiere (secundar). De exemplu, puterea prezentă în primar ca curent mare la o tensiune joasă poate fi transformată în curent scăzut la tensiune înaltă în secundar.
avantaje AC
în general, inginerii ar prefera să trimită energie pe linii lungi la o tensiune foarte mare, cu un curent relativ mai mic, dar să o livreze majorității utilizatorilor la o tensiune mai sigură și mai mică. Transformatoarele fac acest lucru posibil. Rezistența în circuitele de curent alternativ funcționează diferit, astfel încât, cu un design bun, pierderile în liniile electrice sunt dramatic mai mici decât în liniile de curent continuu. (Primele centrale electrice DC ar putea deservi doar o zonă pe o rază de câteva mile.)
aceleași idei de bază AC, un transfer magnetic și transformarea puterii, pot face, de asemenea, motoare extrem de eficiente și fiabile. Un avantaj evident, deși există multe, este că partea de filare, rotorul, nu trebuie conectată fizic la niciun contact electric; câmpurile în continuă schimbare din stator (partea staționară) transmit puterea. Nici dispozitivele de curent alternativ nu sunt limitate la o singură sursă de curent alternativ; mai multe pot fi furnizate simultan într-un aranjament polifazic.
