Prąd stały a prąd przemienny

W tym wpisie porozmawiam z Tobą o tym czy jest prąd stały oraz prąd przemienny. Na sam koniec tego artykułu opowiem Ci też jakie są podstawowe różnice w elektrotechnice pomiędzy prądem zmiennym a stałym. Choć ten wpis nie będzie dosyć długi to mam jednak nadzieję, że wiedza, którą w nim znajdziesz okaże się dla Ciebie przydatna i cenna w pracy w swoim zawodzie elektryka. Znajdziesz również tutaj kilka ciekawostek na temat prądu stałego i zmiennego, także nie ma co tracić czasu zabieram się do pisania 🙋🏻‍♀️

Na samym początku jednak zanim przejdę do omówienia prądu stałego i przemiennego pozwoliłam sobie pobrać pewną grafikę z Wikipedii, która w prosty sposób przedstawia różnice ⚖️ pomiędzy prądem stałym, prądem zmiennym, prądem tętniącym a prądem przemiennym.

Prąd stały, prąd zmienny, prąd tętniący i prąd przemienny.

Jak możesz się domyśleć z lewej strony na osi mamy natężenie oznaczane jako I, a z prawej czas oznaczany jako T. Prąd przemienny wyróżnia się znacząco przebiegiem sinusoidalnym podczas, gdy prąd stały jest…. stały, czyli ma równą częstotliwość oraz kierunek wraz z upływem ⌛️ czasu. Z kolei prąd tetniący wyróżnia się stałymi zmianami natężenia w tych samych odstępach czasu. Prąd zmienny podobnie jak prąd przemienny będzie miał różną częstotliwość jednak nie sinusoidalną, a najczęściej 📈 nieregularną.

Prąd stały

Prąd stały w języku angielskim Direct Current (DC) to prądu elektrycznego, w którym kierunek przepływu ładunku elektrycznego pozostaje stały w czasie. Oznacza to, że ładunki poruszają się wzdłuż obwodu elektrycznego w jednym, niezmiennym kierunku. Prąd stały jest wykorzystywany do przechowywania energii 🔋 w bateriach, a także generowany przez ogniwa słoneczne. Prąd stały wykorzystywany jest również do zasilania urządzeń elektrycznych takich jak smartfony, czy też telewizory oraz niektórych silnikach. Porażenie prądem stałym jest znacznie mniej 👨‍⚕️ odczuwalne dla człowieka, a także jest on w pewnym stopniu bardziej przyjazny dla urządzeń elektrycznych.

W układach prądu stałego moc dowolnego odbiornika wyliczana jest ze wzoru:
P = U \ I
P = Moc odbiornika
U = Napięcie prądu
I = Natężenie prądu

Prąd przemienny

Prąd przemienny w języku angielskim Alternating Current (AC) to rodzaj przepływu elektrycznego, w którym kierunek przepływu prądu zmienia się w regularnie i powtarzalnie 〰️ w stosunku do częstotliwości źródła zasilania. Oznacza to, że ładunki poruszają się wzdłuż obwodu elektrycznego naprzemienne, w jednym lub drugim kierunku, a jego wartość średnia całookresowa powinna wynosić zero. Taki prąd przemienny nazywamy bardzo często sinusoidalnym i jest on wykorzystywany w ⚡️ sieciach elektrycznych, gdyż jego charakterystyka umożliwia wydajne przewodzenie energii na duże odległości. Prąd przemienny ze względu na dynamiczną zmianę kierunków i wartości natężenia najczęściej stosowany jest w transformatorach, silnikach elektrycznych oraz w obecnych wszędzie 🔌 gniazdkach elektrycznych. Prąd przemienny ze względu na swoją charakterystyką jest znacznie bardziej odczuwalny i niebezpieczny dla życia oraz zdrowia ludzkiego.

W układach prądu przemienny moc dowolnego odbiornika wyliczana jest ze wzoru:
P = V * I
P = Moc odbiornika
V = Napięcie prądu
I – Natężenie prądu

Prąd zmienny

Prąd zmienny teoretycznie nie powinien posiadać oddzielnego rozdziału w tym wpisie, ale jednak postanowiłam, że go dodam, ponieważ bardzo często używany jest on zamiennie do określania prądu przemiennego. Niestety prąd zmienny a przemienny ❌ to nie to samo, choć oba są bardzo podobne. Jak już wcześniej napisałam prąd przemienny ma kształt sinusoidalny, czyli regularnych, ale przeciwnych zmian w natężeniu w stosunku do częstotliwości znamionowej sieci elektroenergetycznej. W Polsce wynosi ona 50 Hz, jednak nie wszędzie musi być taka sama.

W Ameryce Północnej oraz Ameryce Południowej z kilkoma wyjątkami częstotliwość napięcia wynosi 60 Hz.

Prąd zmienny może być więc okresowy i wtedy przykładem takiej sytuacji będzie widoczny na powyższej ilustracji prąd tętniący posiadający okresowe, ale takie same różnice w natężeniu. Z drugiej strony możemy mieć także prąd zmienny nieokresowy zaprezentowany został jako nieregularne zmiany zmiany w natężeniu, które mogą 📉 zwiększać się lub zmniejszać wraz z upływem czasu. Wyróżniamy więc np. dla prądu zmiennego przebiegi czasowe trójkątne, piłokształtne, prostokątne, czy też impulsowe. Niestety nie posiadam żadnych schematów, które mogłyby to wam zobrazować, a nie zamierzam kraść z internetu więc musicie mi uwierzyć na słowo 🙋🏻‍♀️

I choć prąd sinusoidalnie zmienny będzie oznaczał to samo co prąd przemienny, to jednak nie każdy prąd zmienny będzie przemiennym. Z tego względu zachęcam, aby jednak rozróżniać taki podział rodzajów prądów jak zaprezentowałam 👆 wam powyżej. A teraz na sam koniec omówmy jakie są najważniejsze różnice pomiędzy prądem stałym a prądem przemiennym.

Prąd stały a przemienny

Poniżej znajdziesz przyjazną tabelkę, którą przygotowałam po to, aby pokazać Ci najważniejsze różnice pomiędzy prądem stałym a zmiennym.

Na sam koniec załączam jeszcze jedną fajną grafikę z Wikipedii, która pokazuje definicję prąd przemiennego. Inaczej mówiąc, jakie warunki musi spełnić prąd, aby nazwany był 💡 prądem przemiennym.

Definicja prądu przemiennego.

Chodzi o to, aby w tych samych odstępach czasu ujemna powierzchnia była równej powierzchni dodatniej, czyli średnia wartość powinna wynosić 0️⃣ w całym okresie . Jeżeli jest ona różna od zera to wtedy mamy do czynienia z prądem zmiennym, natomiast jeżeli różnica w ogóle nie występuje to jest to prąd stały.