¿Cuál es la diferencia entre la electricidad de CA y CC y sus ventajas / desventajas?

Answer 1

Gracias por A2A.

Limitaré mi respuesta al poder de la red eléctrica y confiaré en la imagen dada en la respuesta de Shawn Masters.

DC es corriente continua . La corriente solo fluye en una dirección.

AC es corriente alterna . La corriente invierte la dirección varias veces por segundo. En los Estados Unidos, esta inversión ocurre 120 veces por segundo. En la mayoría de los otros países es 100 veces por segundo. Un ciclo completo de uno hacia adelante y uno hacia atrás da la frecuencia que es 60Hz y 50Hz respectivamente.

En el entorno de la red eléctrica, la CA ha demostrado tener múltiples ventajas sobre la CC. La CA pasará a través de un transformador y aumentará y disminuirá más fácilmente el voltaje, lo que permite la distribución de masa en cables de alta tensión de hasta alrededor de 100,000 VCA. Cuanto mayor sea el voltaje, menor será la corriente real que tiene que fluir para que se entregue la misma potencia en el otro extremo. Esto significa que se puede empujar más potencia (potencia real) a través de cables más delgados.

Debido a que la guerra de CA contra CC se libró en los EE. UU., El voltaje todavía está restringido a aproximadamente 110 VCA, porque la infraestructura de Edison no podría manejar mucho más que el equivalente de 110 VCC. Aunque la seguridad se ha mejorado significativamente, el estándar de 110 voltios está demasiado arraigado para cambiar ahora.

La desventaja más significativa con un voltaje DC más alto es que es propenso a arco eléctrico. Una vez que se crea un arco, puede ser autosuficiente hasta que destruye algo o inicia un incendio. Debido a que AC está invirtiendo la dirección todo el tiempo, tiene que cruzar la línea de cero voltios y un arco generalmente se extinguirá.

En el mundo moderno, hay muchas excepciones a lo que he dicho anteriormente. Algunos países escandinavos usan cables de CC de alta tensión que están enterrados para que no tengan que lidiar con las variaciones de temperatura a las que están sujetos los cables suspendidos. Este DC luego se convierte en AC para distribución local.

En un momento en que el mundo era electromecánico y no habíamos comenzado a desarrollar productos electrónicos, AC era el más adaptable y tenía menos desventajas que DC.

En el mundo de hoy, donde la electrónica reina en el mercado de consumo, la CA sigue siendo el medio preferido de distribución, pero el 90% de los dispositivos en el hogar la convierten nuevamente en voltajes de CC más bajos antes de su uso.

En el entorno de experimentación electrónica, comúnmente se prefiere DC porque el dispositivo que se está experimentando probablemente dependerá de las baterías como fuente de energía primaria.

Answer 2

Ventajas / desventajas no es una línea de análisis útil aquí. Estamos hablando de una gran cantidad de aplicaciones, cada una adecuada para una necesidad particular. No estamos eligiendo la mejor marca de detergente aquí.

Las otras respuestas son sobre la electricidad que alimenta y opera máquinas.

Hay otra división que hacer: las señales.

Las señales también se dividen en CA y CC. A veces las señales tienen cualidades de ambos. Luego hay una división de las señales de CA en señales digitales y señales analógicas.

Los medios electrónicos de convertir señales analógicas en señales digitales han significado un mejor control del ruido. A medida que se procesa una señal analógica, se deteriora. Una señal digital no se deteriora.

Las señales son de lo que se trata la electrónica. Aquí hay algunos tipos diferentes de señales.

• señales de sonido: la vibración de una onda de sonido es captada por un micrófono y convertida en una señal analógica que puede grabarse como un archivo … como una melodía. La melodía se puede amplificar y alimentar a los altavoces para que se escuchen.
• señales biológicas: ondas cerebrales, comandos musculares, ondas cardíacas, las señales electroquímicas que nos dan la vista y el sonido. Todo esto y más son grabados y procesados ​​por equipos electrónicos médicos.
• sensores y señales industriales: para operar fábricas y tiendas.
• señales de entretenimiento: música, radio, TV, cable y satélite.
• señales de navegación – desde estaciones terrestres y satélites.
• señales de comunicación: teléfonos móviles, vehículos policiales y de bomberos, aviones.

Answer 3

Con CC, el voltaje es constante, mientras que con CA alterna sinusoidalmente entre un máximo positivo y un mínimo negativo.

Una gran cantidad de circuitos funciona solo con DC. Los circuitos digitales funcionan de esta manera, lo que significa que los componentes internos de su computadora, su teléfono, los controles de su horno de microondas, etc., todos funcionan en CC. Los dispositivos que obtienen su energía de un tomacorriente de CA pero operan en CC internamente deben convertir la energía de CA a CC (y generalmente deben reducir el voltaje al mismo tiempo), el circuito que hace esto se denomina “fuente de alimentación”.

Una gran ventaja de AC es que se puede transformar. Es decir, el voltaje se puede bajar o subir (y, en consecuencia, la corriente se puede subir o bajar). Entonces, por ejemplo, si su toma de corriente de pared entrega 120 voltios a 1 amperio, puede cambiarlo fácilmente a 12 voltios y 10 amperios para un dispositivo que lo requiera.

Una razón por la que esto es importante es que, cuando transmite electricidad a través de un cable, se pierde algo de energía en el calor. La cantidad de energía perdida es proporcional al cuadrado de la corriente, por lo que es más eficiente transmitir energía a una corriente baja con alto voltaje, y luego, cuando estás cerca del destino, transformarlo en un voltaje más bajo con una corriente más alta ( no desea que el voltaje más alto ingrese a su hogar, eso sería peligroso). Además, las corrientes más altas requieren cables más pesados ​​para transportarlos, por lo que al transmitir a una corriente más baja ahorrará dinero en el cableado.

AC también es bueno para motores eléctricos. El diseño más simple para un motor de CC tiene escobillas que pueden desgastarse, mientras que un diseño de CA simple llamado motor de inducción no tiene escobillas que se desgasten. Los electrodomésticos, como refrigeradores y lavadoras, usan motores de CA, que tienden a durar mucho tiempo.

AC solía tener otra ventaja que ya no es importante. Las compañías eléctricas tienen cuidado de mantener la frecuencia de su alimentación de CA muy cerca de un estándar (60 ciclos por segundo en los EE. UU., 50 CPS en la mayor parte de Europa). Un tipo de motor, llamado “motor síncrono”, tiene su velocidad regulada por la frecuencia de la corriente que funciona. Estos motores se usaron en relojes eléctricos que se podían enchufar a una toma de corriente. Estos relojes eran muy precisos: lo único que los sacudía era una falla de energía. Sin embargo, en la actualidad, la mayoría de las personas no usan relojes de pared: obtienen su tiempo de sus teléfonos, computadoras y otros dispositivos.

Answer 4

En DC, la corriente y, por lo tanto, la carga fluyen en una sola dirección, más o menos con la misma magnitud. Mientras que en corriente alterna, la dirección del flujo de cargas se invierte periódicamente. Por lo general, la forma de onda de CA es sinusoidal y estas cargas invierten su dirección después de cada medio ciclo.

Ventajas de AC: es flexible y fácil de transferir energía. Es decir, el nivel de voltaje o nivel de corriente se puede aumentar o disminuir fácilmente con un transformador.

Contras de AC: la resistencia de los conductores aumenta el efecto de la piel debido. La presencia de efectos de inductancia y capacitancia implica números complejos en su análisis y más difíciles de analizar.

Pros de DC: análisis fácil. Sin efecto en la piel y, por lo tanto, la resistencia es menor. La mayoría de los dispositivos electrónicos usan DC. Sin efectos de capacitancia e inductancia en estado estacionario.

Contras de CC: no es flexible y es difícil alterar sus parámetros de voltaje y corriente.

Answer 5

CA significa corriente alterna, arenas de CC para corriente continua. La corriente continua fluye en una dirección. La corriente alterna fluye hacia adelante, luego se invierte y fluye hacia atrás. Las reversiones o ciclos por segundo es la frecuencia del voltaje de CA. La principal ventaja de AC es que se puede transformar de un voltaje a otro utilizando un dispositivo llamado transformador. DC no funcionará en un transformador, por lo que la conversión de voltaje es más complicada de lograr. DC se usa para alimentar todos los circuitos electrónicos. DC es la forma actual de una batería. La corriente alterna proviene de un alternador o un dispositivo electrónico llamado oscilador. Todas las señales de radio se transportan en ondas de voltaje de CA.

Answer 6

Las diferencias son significativas, pero las ventajas / desventajas están desapareciendo con el tiempo. Normalmente, estas referencias se utilizan para la entrega de energía, por lo que me voy a quedar en ese ámbito.

Primero, DC, corriente continua, es solo un voltaje que impulsa una corriente a través de una carga. Los sistemas intentarán mantener el voltaje constante a medida que varía la carga. Esto da como resultado un aumento y una disminución de la corriente con el tiempo, pero solo fluye en una dirección. Puede calcular la mayoría de los aspectos de primer orden del sistema utilizando las leyes de Ohm.

A continuación, AC, corriente alterna, es una forma de suministrar energía por ondas sinusoidales.

A medida que el voltaje pasa de positivo a negativo, la corriente cambiará de dirección. Puede ver esto en un circuito simple y calcular el valor en cualquier punto con las leyes de Ohm. Caracterizamos el valor general por el cuadrado medio de la raíz, que da un valor más cercano a la potencia entregada bajo la curva.

Originalmente, DC era lo único que sabíamos generar. Generar el voltaje de la casa significaba que solo podíamos enviar la energía una corta distancia antes de que las líneas de transmisión consumieran la mayor parte de la energía. Edison realmente predijo que se colocarían generadores en cada vecindario y que se construirían casas alrededor de ellos. Este no fue un gran plan.

Entonces Tesla descubrió cómo hacer que AC funcione. La CA puede pasar a través de transformadores para “cambiar el voltaje por la corriente”. Usted genera o aumenta un voltaje a millones de voltios y entrega grandes cantidades de energía con muy poca corriente. Esas líneas de transmisión son una resistencia establecida (sé que varían, pero seamos simples) y la potencia perdida en la transmisión es

[matemáticas] P = R * I ^ 2 [/ matemáticas]

Manteniendo la corriente baja, mantiene baja la potencia perdida. Incluso para cientos de millas de cable, la corriente puede mantenerse lo suficientemente baja como para ser aceptada como pérdida. En el otro extremo, puede usar un transformador para reducir el voltaje y entregarlo en la casa local. Estos transformadores son lo suficientemente pequeños como para ser montados en postes o en patios traseros.

Puede estar mirando el gráfico y darse cuenta de que se entrega poca o ninguna potencia mientras la línea está cerca de 0, y estaría en lo cierto. Esto significa que la línea de transmisión pasa mucho tiempo siendo inútil, y los motores en el lado opuesto tendrían que funcionar con ímpetu hasta que la potencia vuelva a subir. Eso funciona para motores pequeños y cables locales, pero hay un truco que funciona a su alrededor. Al compensar el tiempo para múltiples sinusoides, puede superponer varias “fases” para entregar energía todo el tiempo. 2 todavía tiene gotas profundas, pero 3 minimiza esto.

Cada una de las inmersiones es contrarrestada por la otra fase en la polaridad opuesta. A través del diseño o rectificadores, la energía siempre está disponible para su uso. Podríamos suavizar las cosas con más fases, pero la complejidad aumenta y no vale la pena. Los filtros pueden hacer un mejor trabajo manteniendo el sistema más simple.

Así que AC tuvo todas estas ventajas durante décadas. Podríamos convertir es a DC a través de un rectificador

y probablemente los tengas en toda tu casa en versiones pequeñas. Además de motores y bombillas, todos sus dispositivos tienen algo como esto dentro de ellos. Nuestro mundo moderno fue posible gracias al ecosistema AC de Tesla.

Dadas todas esas ventajas para AC, tengo que descartar que la mayoría de ellas están desapareciendo. Los avances en estado sólido de alta potencia significan que podemos subir y bajar la corriente continua, y a menudo de maneras muy eficientes. Por el momento mantendremos nuestra infraestructura de CA, pero a medida que se diseñen nuevos sistemas, la necesidad de CA disminuirá con el tiempo. Cuánto será AC y cuánto DC será interesante con el tiempo.

Answer 7

La CA se eleva y baja fácilmente en voltaje. Los voltajes más altos son mucho más eficientes para la transmisión a larga distancia, pero los voltajes más bajos son más adecuados para el uso final. Dado que los transformadores son tecnología confiable barata y conocida, la CA es un buen medio de distribución.

AC también funciona bien con motores de inducción eficientes y potentes. Los motores son baratos y cuestan menos y son más confiables que los motores con escobillas (se requieren motores universales para CC).