Wie wir alle wissen, PCs brauchen Strom um zu funktionieren; Elektrizität ist eine Art von Energie, die durch die Bewegung von Elektronen durch ein leitfähiges Material (normalerweise Kupfer) übertragen wird, das den Fluss von Elektronen darin ermöglicht, und in dieser Hinsicht haben wir zwei Arten von Strom: direkt (DC) und alternierend (AC ) , deren Unterschied darin liegt, wie sich Elektronen im Material bewegen. Warum müssen PCs wandeln Wechselstrom in Gleichstrom um in um zu arbeiten?
Die allermeisten elektrischen Netze arbeiten heute mit Wechselstrom, und dieser Strom wird von den meisten Haushaltsgeräten und Elektrogeräten im Allgemeinen verwendet, während Zellen oder Batterien wie der PC Gleichstrom benötigen, um zu funktionieren. Warum benötigt der PC dann das Netzteil, um den Strom umzuwandeln? Nein PCs, die mit Netzstrom betrieben werden ? Was ist der Unterschied? All dies und noch viel mehr erklären wir Ihnen in diesem Artikel.
Gleichstrom und Wechselstrom, was ist der Unterschied?
Wie bereits erwähnt, besteht der Hauptunterschied zwischen Gleichstrom und Wechselstrom darin, wie sich die Elektronen durch das Innere des leitfähigen Materials bewegen. Im Wesentlichen können sich Elektronen bei Gleichstrom nur in eine Richtung bewegen, während sie dies bei Wechselstrom in beide Richtungen tun.
- DC: Stromfluss kann nur in eine Richtung erfolgen, von einem Sender zu einem Empfänger oder von einem Pol zum anderen. Es wird allgemein mit dem Akronym DC bezeichnet, das für Gleichstrom oder Gleichstrom steht.
- Wechselstrom: der elektrische fluss erfolgt in beiden richtungen auf alternative Weise (daher der name), so dass er zuerst in eine Richtung geht und dann in die andere Richtung zurückkehrt. Es heißt AC aus dem Englischen, was Alternating Current oder genauer Wechselstrom bedeutet.
Gleichstrom oder Gleichstrom
Wenn wir die Verbreitung von Elektrizität im modernen Leben mit ihrer Existenz in der Natur vergleichen, können wir sagen, dass sie ein äußerst seltenes Phänomen ist, da sie nur von einigen Tieren und in Naturphänomenen wie Blitzen bei Stürmen erzeugt wird. Wie sind wir dann so abhängig von Elektrizität geworden?
Wissenschaftler erkannten die Notwendigkeit, einen Elektronenfluss künstlich zu erzeugen, um Energie zu haben; Um dorthin zu gelangen, beobachteten sie zunächst, dass ein Magnetfeld Elektronen auf natürliche Weise von einem Pol zum anderen bewegte wurden von einem Pol des Magnetfeldes abgestoßen und vom anderen angezogen, aber nur in eine Richtung.
Dank dessen entwickelten sie die Gleichstromtechnologie, und im 19. Jahrhundert wurden die ersten Gleichstrombatterien und -generatoren geboren, die dem Erfinder Thomas Edison zugeschrieben werden.
Wechselstrom oder AC
Es dauerte nicht lange im 19. Jahrhundert, bis ein anderer Wissenschaftler, in diesem Fall Nikola Tesla, erkannte, dass Gleichstrom in Bezug auf die Stromstärke und die Entfernung, die er transportieren konnte, ziemlich begrenzt war eine Alternative finden und Wechselstrom als Lösung für das Problem finden.
Das Prinzip ist das gleiche (Elektronen werden von einem Pol eines Magnetfelds angezogen und vom anderen abgestoßen), aber anstelle eines statischen Magnetfelds verwendet Tesla ein rotierendes, so dass bei einer Änderung der Position der Pole die Richtung des Elektronenflusses wird ebenfalls verändert. Die Richtungsänderung des Elektronenflusses wird als Frequenz bezeichnet und in Hertz (Hz) dargestellt, um die Anzahl der Umdrehungen oder Zyklen des Magnetfelds pro Sekunde zu bestimmen. Das heißt, wenn der Wechselstrom in Ihrem Haus 60 Hz beträgt, bedeutet dies, dass jede Sekunde 60 Polaritätswechsel beim Magnetwechsel stattfinden.
In jedem der Zyklen ändern die Elektronen ihre Richtung und kehren zum ursprünglichen Punkt zurück, dh es gibt für jeden Zyklus zwei Richtungsänderungen. Bei einem Wechselstrom von 60 Hz ändert der Elektronenfluss also 120 Mal pro Sekunde die Richtung.
Was ist der Unterschied zum anderen?
Wechselstrom ermöglicht zum Beispiel, dass ein Gerät richtungsunabhängig und ohne Berücksichtigung des Minus- und Pluspols des Gerätes an eine Steckdose angeschlossen werden kann, im Gegensatz zu Gleichstrom, wo es notwendig ist, die Pole zu berücksichtigen, da es hat nur einen Sinn.
Wie bereits erwähnt, bestand einer der Nachteile von Gleichstrom genau darin, dass die Strommenge und die Entfernung, die er transportieren konnte, bevor die Spannung (Spannung) verloren ging, ziemlich gering waren, aber das wurde mit Wechselstrom gelöst, da er mit mehreren ganzen Zahlen multipliziert wurde sowohl die Spannung als auch die Entfernung, bis zu der es transportiert werden könnte.
Batterien sind darauf ausgelegt, Gleichstrom bei einer bestimmten maximalen Spannung zu erzeugen, und das begrenzt bereits sowohl die Entfernung als auch die Strommenge, die sie tragen können. In einem Generator kann jedoch Wechselstrom erzeugt werden, und daher kann mit einem Transformator die Spannung je nach Bedarf angehoben oder abgesenkt werden, wodurch Elektronen über viel größere Entfernungen transportiert werden können.
AC / DC-Stromwandler
Stromwandler werden in allen Stromkreisen verwendet, die eine bestimmte Spannung benötigen, um zu funktionieren. Wenn wir zum Beispiel über Kraftwerke sprechen, arbeiten sie mit extrem hohen Spannungen, damit der Strom lange Strecken zurücklegen kann, aber dann ändern lokale Transformatoren (die unsere Häuser versorgen) diese Spannung, um uns zu erreichen. die üblichen 230 V, die wir in den Steckdosen haben.
Der Strom kann auch mit einem Spannungsadapter oder Wechselrichter, auch AC / DC-Transformator genannt, von Wechselstrom auf Gleichstrom und umgekehrt umgewandelt werden und ist ein wesentlicher Bestandteil, den Sie Ihr ganzes Leben lang verwendet haben, auch wenn Sie es nicht wissen , denn selbst Ihr Handy hat ein Ladegerät, ebenso das Laptop-Ladegerät oder das Netzteil Ihres PCs, da diese Geräte, wie bereits erwähnt, Gleichstrom benötigen, um zu funktionieren.
Somit ist das Ladegerät an das Stromnetz Ihres Hauses angeschlossen und alle darin enthaltenen Stecker liefern 230 V Wechselstrom, sodass es für den Betrieb des Geräts in Gleichstrom umgewandelt werden muss.
Warum braucht der PC Gleichstrom?
In einem PC wird Gleichstrom als temporärer Speicher verwendet, da digitale Informationen über leitende Pfade von einer Logikschaltung zur nächsten gelangen. Typischerweise arbeitet dieser Speicher als Zweiwertspeicher, der die binären Einsen und Nullen als ein und aus darstellt (obwohl auch andere Werte wie Basis-3 oder dichte Multilevel-Speicherung mit abgestuften Spannungen möglich sind).
Die Beibehaltung der gespeicherten Informationen erfordert, dass die den Logikschaltungen zugeführte Spannung konstant, kontinuierlich und auch mit ganz bestimmten Werten ist, weshalb die Netzteile auch Spannungswandler von 12, 5 und 3.3 Volt haben. Wechselstrom kann auf diese Weise keine Logikschaltungen ansteuern, da gespeicherte Daten verloren gehen würden, wenn die sich ständig ändernde Spannung auf Null absinkt und sich dann umkehrt, und im Wesentlichen ist dies der einzige Grund, warum ein PC heute nicht mit Wechselstrom arbeiten kann und braucht es kontinuierlich.