తేడా ఏమిటి మరియు ప్రత్యక్ష మరియు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ఎక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది

నేటి ప్రపంచంలో, ప్రతి ఒక్కరూ చిన్ననాటి నుండి విద్యుత్తుతో ఎదుర్కొంటున్నారు. ఈ సహజ దృగ్విషయం యొక్క మొదటి ప్రస్తావనలు తత్వవేత్తలు అరిస్టాటిల్ మరియు థేల్స్ రోజుల నాటివి, వారు విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క అద్భుతమైన మరియు మర్మమైన లక్షణాలతో ఆశ్చర్యపోయారు. కానీ 17వ శతాబ్దం వరకు గొప్ప శాస్త్రజ్ఞులు విద్యుత్ శక్తికి సంబంధించిన ఆవిష్కరణల శ్రేణిని ప్రారంభించారు, అది నేటికీ కొనసాగుతోంది.

విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కనుగొనడం మరియు 1831లో మైఖేల్ ఫెరడే ప్రపంచంలోని మొట్టమొదటి జనరేటర్‌ను సృష్టించడం మానవ జీవితాన్ని సమూలంగా మార్చింది. మన జీవితాలను సులభతరం చేయడానికి విద్యుత్ శక్తిని ఉపయోగించే ఉపకరణాలను కలిగి ఉండటం మాకు అలవాటు, కానీ ఇప్పటి వరకు, చాలా మందికి ఈ ముఖ్యమైన దృగ్విషయం గురించి అవగాహన లేదు. ప్రారంభించడానికి, విద్యుత్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలను అర్థం చేసుకోవడానికి, మేము రెండు ప్రాథమిక నిర్వచనాలను అధ్యయనం చేయాలి: విద్యుత్ ప్రవాహం మరియు వోల్టేజ్.

ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ అంటే ఏమిటి

 

విద్యుత్ ప్రవాహం - అనేది చార్జ్డ్ కణాల క్రమబద్ధమైన కదలిక (విద్యుత్ ఛార్జ్ యొక్క వాహకాలు)విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క వాహకాలు ఎలక్ట్రాన్లు (లోహాలు మరియు వాయువులలో), కాటయాన్స్ మరియు అయాన్లు (ఎలక్ట్రోలైట్స్ లో), ఎలక్ట్రాన్-రంధ్ర ప్రసరణలో రంధ్రాలు. ఈ దృగ్విషయం అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడం ద్వారా, రసాయన కూర్పులో మార్పు లేదా కండక్టర్ల వేడి చేయడం ద్వారా వ్యక్తమవుతుంది. కరెంట్ యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు:

• ఆంపియర్, ఓంస్ చట్టం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు ఆంపియర్స్‌లో కొలుస్తారు (ఎసూత్రాలలో I అక్షరం ద్వారా సూచించబడుతుంది;
• శక్తి, జూల్-లెంజ్ చట్టం ప్రకారం, వాట్స్‌లో కొలుస్తారు (W), P అక్షరంతో సూచించబడుతుంది;
• ఫ్రీక్వెన్సీ, హెర్ట్జ్‌లో కొలుస్తారు (Hz).

ఎలక్ట్రిక్ మోటారుల ద్వారా యాంత్రిక శక్తిని పొందేందుకు, తాపన పరికరాలు, ఎలక్ట్రిక్ వెల్డింగ్ మరియు హీటర్లలో ఉష్ణ శక్తిని పొందేందుకు, వివిధ పౌనఃపున్యాల విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను ఉత్తేజపరిచేందుకు, విద్యుదయస్కాంతాలలో అయస్కాంత క్షేత్రాలను సృష్టించడానికి మరియు కాంతి శక్తిని పొందేందుకు శక్తి వాహకంగా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉపయోగిస్తారు. లైటింగ్ పరికరాలు మరియు వివిధ రకాల దీపాలలో.

వోల్టేజ్ - 1 కూలంబ్ చార్జ్‌ని తరలించడానికి విద్యుత్ క్షేత్రం చేసే పని (kl) కండక్టర్ యొక్క ఒక పాయింట్ నుండి మరొకదానికి. ఈ నిర్వచనం ఆధారంగా, వోల్టేజ్ అంటే ఏమిటో అర్థం చేసుకోవడం ఇప్పటికీ కష్టం.

చార్జ్ చేయబడిన కణాన్ని ఒక ధ్రువం నుండి మరొకదానికి తరలించడానికి, ధ్రువాల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసాన్ని సృష్టించాలి (దీనినే వోల్టేజ్ అంటారు) వోల్టేజ్ యొక్క కొలత యూనిట్ వోల్ట్ (వి).

ఎలెక్ట్రిక్ కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ యొక్క నిర్వచనం యొక్క తుది అవగాహన కోసం, ఒక ఆసక్తికరమైన సారూప్యతను తయారు చేయవచ్చు: విద్యుత్ ఛార్జ్ నీరు అని ఊహించుకోండి, అప్పుడు కాలమ్‌లోని నీటి పీడనం వోల్టేజ్, మరియు పైపులో నీటి ప్రవాహం వేగం విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క బలం. అధిక వోల్టేజ్, విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క ఎక్కువ బలం.

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ అంటే ఏమిటి

మీరు పొటెన్షియల్స్ యొక్క ధ్రువణతను మార్చినట్లయితే, విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క దిశ మారుతుంది. ఈ రకమైన కరెంట్‌ను ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ అంటారు.ఒక నిర్దిష్ట వ్యవధిలో దిశలో మార్పు మొత్తాన్ని ఫ్రీక్వెన్సీ అంటారు మరియు పైన పేర్కొన్న విధంగా హెర్ట్జ్‌లో కొలుస్తారు (Hz) ఉదాహరణకు, మన దేశంలోని ప్రామాణిక విద్యుత్ నెట్వర్క్లో, ఫ్రీక్వెన్సీ 50 Hz, అంటే ప్రస్తుత దిశలో సెకనుకు 50 సార్లు మారుతుంది.

డైరెక్ట్ కరెంట్ అంటే ఏమిటి

చార్జ్ చేయబడిన కణాల యొక్క ఆర్డర్ మోషన్ ఎల్లప్పుడూ ఒకే దిశను కలిగి ఉన్నప్పుడు, అటువంటి ప్రవాహాన్ని డైరెక్ట్ కరెంట్ అంటారు. ఒక వైపు మరియు మరొక వైపు ఛార్జీల ధ్రువణత కాలక్రమేణా స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్ నెట్‌వర్క్‌లో డైరెక్ట్ కరెంట్ ఏర్పడుతుంది. ఎక్కువ దూరాలకు శక్తిని బదిలీ చేయవలసిన అవసరం లేనప్పుడు ఇది చాలా తరచుగా వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు సాంకేతికతలలో ఉపయోగించబడుతుంది.

విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క మూలాలు

విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క మూలం సాధారణంగా సర్క్యూట్‌లో విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని సృష్టించడానికి ఉపయోగించే పరికరం లేదా పరికరం. ఇటువంటి పరికరాలు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌తో పాటు డైరెక్ట్ కరెంట్‌ను కూడా సృష్టించగలవు. అవి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఎలా సృష్టిస్తాయి అనే దాని ఆధారంగా అవి యాంత్రిక, కాంతి, ఉష్ణ మరియు రసాయనాలుగా విభజించబడ్డాయి.

మెకానికల్ విద్యుత్ ప్రవాహ వనరులు యాంత్రిక శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తాయి. ఇటువంటి పరికరాలు వివిధ రకాలుగా సూచించబడతాయి జనరేటర్లుఇది ఇండక్షన్ మోటార్ల కాయిల్ చుట్టూ విద్యుదయస్కాంతాన్ని తిప్పడం ద్వారా ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

కాంతి మూలాలు ఫోటాన్ల శక్తిని మారుస్తాయి (కాంతి శక్తి) విద్యుత్ శక్తిలోకి. వారు కాంతి ప్రవాహానికి గురైనప్పుడు వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి సెమీకండక్టర్ల ఆస్తిని ఉపయోగిస్తారు. సౌర ఫలకాలను అటువంటి పరికరాలకు సూచించవచ్చు.

థర్మల్ - రెండు జతల సంప్రదింపు సెమీకండక్టర్ల మధ్య ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం కారణంగా ఉష్ణ శక్తిని విద్యుత్తుగా మారుస్తుంది - థర్మోకపుల్స్. అటువంటి పరికరాలలో ప్రస్తుత మొత్తం నేరుగా ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసానికి సంబంధించినది: ఎక్కువ వ్యత్యాసం - ఎక్కువ ప్రస్తుత బలం. ఇటువంటి మూలాలు ఉపయోగించబడతాయి, ఉదాహరణకు, భూఉష్ణ విద్యుత్ ప్లాంట్లలో.

రసాయన రసాయన ప్రతిచర్యల ఫలితంగా ప్రస్తుత మూలం విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఉదాహరణకు, వివిధ రకాల గాల్వానిక్ బ్యాటరీలు మరియు అక్యుమ్యులేటర్లను అటువంటి పరికరాలకు సూచించవచ్చు. గాల్వానిక్ కరెంట్ సోర్స్‌లు సాధారణంగా స్వతంత్ర పరికరాలు, ఆటోమొబైల్స్, ఉపకరణాలు మరియు DC కరెంట్ సోర్స్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి.

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ను డైరెక్ట్ కరెంట్‌గా మారుస్తోంది

ప్రపంచంలోని విద్యుత్ పరికరాలు ప్రత్యక్ష మరియు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ రెండింటినీ ఉపయోగిస్తాయి. అందువల్ల, ఒక కరెంట్‌ను మరొకదానికి లేదా దీనికి విరుద్ధంగా మార్చాల్సిన అవసరం ఉంది.

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ నుండి, డయోడ్ బ్రిడ్జ్ లేదా "రెక్టిఫైయర్"ని ఉపయోగించడం ద్వారా డైరెక్ట్ కరెంట్‌ని పొందవచ్చు. రెక్టిఫైయర్ యొక్క ప్రధాన భాగం సెమీకండక్టర్ డయోడ్, ఇది విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఒక దిశలో మాత్రమే నిర్వహిస్తుంది. ఈ డయోడ్ తర్వాత, కరెంట్ దాని దిశను మార్చదు, కానీ అలలు ఉన్నాయి, ఇవి ద్వారా తొలగించబడతాయి కెపాసిటర్లు మరియు ఇతర ఫిల్టర్లు. రెక్టిఫైయర్లు మెకానికల్, వాక్యూమ్ లేదా సెమీకండక్టర్ డిజైన్లలో వస్తాయి.

అటువంటి పరికరం యొక్క తయారీ నాణ్యతపై ఆధారపడి, అవుట్పుట్ వద్ద అలల కరెంట్ వేర్వేరు విలువలను కలిగి ఉంటుంది, ఒక నియమం వలె, ఖరీదైన మరియు మెరుగైన పరికరం - తక్కువ అలలు మరియు క్లీనర్ కరెంట్. అటువంటి పరికరాల ఉదాహరణలు విద్యుత్ సరఫరాలు వివిధ గృహోపకరణాలు మరియు ఛార్జర్లు, వివిధ రకాల రవాణాలో విద్యుత్ శక్తి యూనిట్ల రెక్టిఫైయర్లు, DC వెల్డర్లు మరియు ఇతరులు.

ఇన్వర్టర్లు డైరెక్ట్ కరెంట్‌ను ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌గా మార్చడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఇటువంటి పరికరాలు సైన్ వేవ్‌తో ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజీని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అటువంటి పరికరాలలో అనేక రకాలు ఉన్నాయి: ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు, రిలే మరియు ఎలక్ట్రానిక్తో ఇన్వర్టర్లు. వారు ఉత్పత్తి చేసే ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ యొక్క నాణ్యత, వాటి ధర మరియు వాటి పరిమాణంలో అవన్నీ విభిన్నంగా ఉంటాయి. అటువంటి పరికరానికి ఉదాహరణలు నిరంతర విద్యుత్ సరఫరా, కార్లలో లేదా సోలార్ పవర్ ప్లాంట్లలో ఇన్వర్టర్లు, ఉదాహరణకు.

AC మరియు DC పవర్ ఎక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ప్రయోజనాలు ఏమిటి

వివిధ పనులకు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ మరియు డైరెక్ట్ కరెంట్ రెండింటినీ ఉపయోగించడం అవసరం కావచ్చు. ప్రతి రకమైన కరెంట్ దాని స్వంత నష్టాలు మరియు ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది.

ఏకాంతర ప్రవాహంను ఎక్కువ దూరాలకు విద్యుత్తును ప్రసారం చేయవలసిన అవసరం ఉన్నప్పుడు చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడుతుంది. సాధ్యమయ్యే నష్టాలు మరియు పరికరాల ధరల పరంగా ఈ రకమైన కరెంట్ మరింత సరైనది. అందుకే చాలా ఉపకరణాలు మరియు యంత్రాలు ఈ రకమైన కరెంట్‌ను మాత్రమే ఉపయోగిస్తాయి.

ఇళ్ళు మరియు వ్యాపారాలు, మౌలిక సదుపాయాలు మరియు రవాణా సౌకర్యాలు పవర్ ప్లాంట్ల నుండి దూరంలో ఉన్నాయి, కాబట్టి అన్ని ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లు ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఇటువంటి నెట్‌వర్క్‌లు అన్ని గృహోపకరణాలు, పారిశ్రామిక పరికరాలు మరియు రైలు లోకోమోటివ్‌లకు శక్తినిస్తాయి. AC శక్తితో నడిచే పరికరాలు నమ్మశక్యం కాని సంఖ్యలో ఉన్నాయి మరియు డైరెక్ట్ కరెంట్‌ని ఉపయోగించే వాటిని వివరించడం చాలా సులభం.

 

డైరెక్ట్ కరెంట్ కార్లు, విమానం, నౌకలు లేదా ఎలక్ట్రిక్ రైళ్లలో ఆన్-బోర్డ్ సిస్టమ్స్ వంటి స్వయంప్రతిపత్త వ్యవస్థలలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది వివిధ ఎలక్ట్రానిక్స్, కమ్యూనికేషన్‌లు మరియు ఇతర అప్లికేషన్‌లలో మైక్రో సర్క్యూట్‌లను శక్తివంతం చేయడంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇక్కడ జోక్యం మరియు అలలను తగ్గించాలి లేదా పూర్తిగా తొలగించాలి. కొన్ని సందర్భాల్లో, అటువంటి విద్యుత్తు ఇన్వర్టర్ల సహాయంతో ఎలక్ట్రిక్ వెల్డింగ్ పనులలో ఉపయోగించబడుతుంది. డైరెక్ట్ కరెంట్ సిస్టమ్స్ ద్వారా నడిచే రైల్వే లోకోమోటివ్‌లు కూడా ఉన్నాయి. వైద్యంలో, ఎలెక్ట్రోఫోరేసిస్ ద్వారా శరీరంలోకి ఔషధాలను ప్రవేశపెట్టడానికి మరియు వివిధ పదార్ధాలను వేరు చేయడానికి శాస్త్రీయ ప్రయోజనాల కోసం ఇటువంటి విద్యుత్తు ఉపయోగించబడుతుంది (ప్రోటీన్ ఎలెక్ట్రోఫోరేసిస్, మొదలైనవి.).

ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలు మరియు సర్క్యూట్లపై చిహ్నాలు

పరికరం ఏ కరెంట్‌లో నడుస్తుందో తరచుగా గుర్తించాల్సిన అవసరం ఉంది. అన్నింటికంటే, DC-ఆపరేటెడ్ పరికరాన్ని AC మెయిన్స్ సరఫరాకు కనెక్ట్ చేయడం అనివార్యంగా అసహ్యకరమైన పరిణామాలకు దారి తీస్తుంది: పరికరానికి నష్టం, అగ్ని, విద్యుత్ షాక్. ఈ కారణంగా, అంతర్జాతీయంగా ఆమోదించబడినవి ఉన్నాయి సమావేశాలు అటువంటి వ్యవస్థలకు మరియు రంగు-కోడెడ్ వైర్లకు కూడా.

సాంప్రదాయకంగా, డైరెక్ట్ కరెంట్‌తో నడిచే ఉపకరణాలు ఒకదానికొకటి కింద చుక్కల రేఖతో ఒక లైన్, రెండు సాలిడ్ డాష్‌లు లేదా సాలిడ్ లైన్‌తో గుర్తించబడతాయి.ఇటువంటి ప్రవాహాలు లాటిన్ అక్షరాలతో గుర్తించడం ద్వారా కూడా సూచించబడతాయి DC. DC సిస్టమ్స్‌లోని ఎలక్ట్రికల్ వైర్ ఇన్సులేషన్ పాజిటివ్ వైర్‌కు ఎరుపు రంగు మరియు నెగటివ్ కోసం నీలం లేదా నలుపు రంగులో ఉంటుంది.

ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణం మరియు యంత్రాలపై, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ఆంగ్ల సంక్షిప్తీకరణ ద్వారా సూచించబడుతుంది AC లేదా ఒక ఉంగరాల లైన్. రేఖాచిత్రాలు మరియు పరికర వివరణలలో, ఇది రెండు పంక్తులతో కూడా సూచించబడుతుంది: ఒకదానికొకటి కింద ఒక ఘన రేఖ మరియు ఉంగరాల రేఖ. కండక్టర్లు చాలా సందర్భాలలో క్రింది విధంగా గుర్తించబడతాయి: దశ గోధుమ లేదా నలుపు రంగులో, నేల నీలం రంగులో మరియు పసుపు-ఆకుపచ్చ రంగులో ఉంటుంది.

AC ఎందుకు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది

పైన, ఈ రోజుల్లో డైరెక్ట్ కరెంట్ కంటే ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ఎందుకు ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది అనే దాని గురించి మేము ఇప్పటికే మాట్లాడాము. అయినప్పటికీ, ఈ ప్రశ్నను నిశితంగా పరిశీలిద్దాం.

కరెంటును కనుగొన్నప్పటి నుంచి ఏ కరెంట్ వాడితే మంచిదనే చర్చ నడుస్తోంది. "ప్రవాహాల యుద్ధం" వంటిది కూడా ఉంది - థామస్ ఎడిసన్ మరియు నికోలా టెస్లా మధ్య ఒక రకమైన కరెంట్ వాడకంపై ఘర్షణ. ఈ గొప్ప శాస్త్రవేత్తల అనుచరుల మధ్య పోరాటం 2007 వరకు కొనసాగింది, న్యూయార్క్ నగరం డైరెక్ట్ కరెంట్ నుండి ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌కి మార్చబడింది.

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌ని ఎక్కువగా వాడటానికి అతి ముఖ్యమైన కారణం తక్కువ నష్టాలతో ఎక్కువ దూరాలకు దానిని ప్రసారం చేయగల సామర్థ్యం. ప్రస్తుత మూలం మరియు తుది వినియోగదారు మధ్య దూరం ఎక్కువ, ప్రతిఘటన ఎక్కువ వైర్ల యొక్క మరియు వైర్ల నుండి వేడి నష్టం.

గరిష్ట శక్తిని పొందడానికి వైర్ల మందాన్ని పెంచడం అవసరం (మరియు తద్వారా ప్రతిఘటనను తగ్గిస్తుంది), లేదా వోల్టేజ్ పెంచడానికి.

AC వ్యవస్థలలో, కనిష్ట వైర్ మందంతో వోల్టేజీని పెంచడం సాధ్యమవుతుంది, తద్వారా విద్యుత్ లైన్ల ధర తగ్గుతుంది.డైరెక్ట్ కరెంట్ సిస్టమ్స్ కోసం, వోల్టేజీని పెంచడానికి సరసమైన మరియు సమర్థవంతమైన మార్గాలు లేవు, కాబట్టి అలాంటి నెట్‌వర్క్‌ల కోసం కండక్టర్ల మందాన్ని పెంచడం లేదా పెద్ద సంఖ్యలో చిన్న పవర్ ప్లాంట్‌లను నిర్మించడం అవసరం. ఈ రెండు పద్ధతులు ఖరీదైనవి మరియు AC నెట్‌వర్క్‌లతో పోలిస్తే విద్యుత్ ఖర్చును గణనీయంగా పెంచుతాయి.

ఎలక్ట్రికల్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లతో, AC వోల్టేజ్ సమర్థవంతంగా (99% వరకు సామర్థ్యంతో) కనిష్ట నుండి గరిష్ట విలువల వరకు ఏ దిశలోనైనా మారవచ్చు, ఇది కూడా AC నెట్‌వర్క్‌ల యొక్క ముఖ్యమైన ప్రయోజనాల్లో ఒకటి. మూడు-దశల AC వ్యవస్థను ఉపయోగించడం వలన సామర్థ్యాన్ని మరింత పెంచుతుంది మరియు AC పవర్ గ్రిడ్‌లపై పనిచేసే మోటార్లు వంటి యంత్రాంగాలు DC మోటార్‌ల కంటే చాలా చిన్నవి, చౌకగా మరియు సులభంగా నిర్వహించబడతాయి.

పైన పేర్కొన్న అన్నింటి ఆధారంగా, పెద్ద నెట్‌వర్క్‌లలో మరియు ఎక్కువ దూరాలకు విద్యుత్ శక్తిని ప్రసారం చేయడంలో ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని ఉపయోగించడం ప్రయోజనకరంగా ఉంటుందని మేము నిర్ధారించగలము, అయితే ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల యొక్క ఖచ్చితమైన మరియు సమర్థవంతమైన ఆపరేషన్ కోసం మరియు స్వయంప్రతిపత్త పరికరాల కోసం ఇది మంచిది. డైరెక్ట్ కరెంట్ ఉపయోగించండి.

సంబంధిత కథనాలు: