בזרם ישר (DC), זרימת האלקטרונים בתוך מעגל חשמלי מתרחשת בכיוון אחד בלבד. בזרם חילופין ישנה גם זרימה בכיוון ההפוך.
לפיכך, זרם ישר יהיה חיובי או שלילי, כשהוא נוכח במעגלים אלקטרוניים במתח נמוך. בעוד שהמטען המתחלף משתנה בין שלילי לחיובי, הוא משמש במעגלים חשמליים וקווי תמסורת מתח גבוה.
| זרם ישיר (DC) | זרם חילופין (AC) | |
|---|---|---|
| מאפיינים | זה לא משנה את כיוון הזרימה בתוך המעגל. | ישנה החלפה של כיוון הזרימה, וכתוצאה מכך, של העומס. |
| דוגמאות |
|
|
| להשתמש |
|
|
שינוי הטעינה בזרם החילופין נמדד במחזורים לשנייה, תדר זה נקרא הרץ (הרץ). מספר המחזורים לשנייה של זרם חילופין יכול להשתנות ממקום למקום. בברזיל, התדר המקובל במעגלים חשמליים הוא 60 הרץ.
זרם חשמלי
כדי להבין את ההבדל בין זרם ישר לזרם חילופין יש צורך להבין מהו זרם חשמלי. זרם חשמלי הוא תנועה של יונים ואלקטרונים בחומר מוליך. זרימה זו מתרחשת עקב הפרש הפוטנציאל בין נקודה התחלתית לנקודת סיום.
תנועת האלקטרונים יכולה להתרחש רק בכיוון אחד (DC) או לסירוגין בשני הכיוונים (AC).
מהו זרם ישר?
זרם ישר הוא כל זרם חשמלי בו זרימת האלקטרונים אינה משנה כיוון. לפיכך, העומס תמיד נשאר זהה.
עומס זה יכול להיות קבוע, במקרה שאין שינוי בביצועים, או פועם, כאשר יש וריאציה בביצועים ללא שינוי כיוון.
חשוב להבין שגם בעת תנודה, אם לא משנים את כיוון זרימת האלקטרונים, הזרם נחשב רציף.
תאים, סוללות, דינמות ופאנלים סולאריים מייצרים זרמים ישרים המשמשים במעגלי מתח נמוך, כגון מחשבים, טלפונים סלולריים ומכשירים אלקטרוניים באופן כללי.
במקרים רבים, זרם חשמלי מגיע כזרם חילופין והופך לזרם ישר על ידי דיודות, טרנזיסטורים ומקורות מיישרים.
מהו זרם חילופין?
בניגוד לזרם ישר, בזרם חילופין, אלקטרונים נעים בשני כיוונים לסירוגין. לפיכך, המטען הוא חיובי או שלילי. וריאציה זו נקראת מחזור ומתרחשת בין 50 ל-60 פעמים בשנייה במעגל חשמלי רגיל.
יחידת המדידה של מחזורים אלה לשנייה נקראת הרץ (הרץ). המשמעות היא שהקטבים של שקע בית אינם חיוביים ואינם שליליים. או ליתר דיוק, כל שנייה, כל אחד מהקטבים היה פי 60 חיובי ופי 60 שלילי.
היתרון של זרם חילופין הוא שניתן להעבירו למרחקים ארוכים ביתר קלות ולהעלות או להוריד את המתח שלו על ידי שנאים.
כך, קווי ההולכה שיוצאים מתחנות כוח ומעבירים אנרגיה חשמלית, עושים זאת בזרמי חילופין. אנרגיה זו עוזבת את תחנות הכוח במתח הקרוב ל-750kV, עוברת בתחנות משנה ושנאים ומגיעה לשקעים ביתיים במתח של 110 או 220 וולט.
הווריאציה של זרם חילופין אינה יכולה להיתפס על ידי העין האנושית, אך מכשירים המשתמשים בסוג זה של זרם פועלים לפי התדר הזה.
הסרטון למטה מציג נורה נדלקת בהילוך איטי במיוחד, שם ניתן לראות את הווריאציה הנוכחית:
