ถ้าอะแดปเตอร์ DC นั้นแพร่หลายดังนั้นทำไม AC จึงถูกใช้ในการก่อสร้างโดยปริยาย

ฉันไม่แน่ใจว่ามีสถานที่ที่ดีกว่าในการถามหรือไม่

ทำไมอย่างน้อยที่นี่ในอเมริการะบบไฟฟ้ามาตรฐานถูกตั้งค่าสำหรับกระแสสลับ (AC) มากกว่ากระแสตรง (DC)? ฉันเพิ่งดำเนินการย้ายทางไกลและรู้ว่ามีอะแดปเตอร์ DC กี่ตัวและจำนวนอุปกรณ์ของฉันต้องใช้พลังงาน DC:

• เหยียบกีตาร์ของฉันทั้งหมด
• นาฬิกาปลุกของฉัน
• ฮาร์ดดิสก์ภายนอกของฉัน
• ที่เก็บข้อมูล HDD ในรถยนต์ USB ของฉัน

... และรายการจะดำเนินต่อไป หากเราเกือบจะต้องใช้อะแดปเตอร์ DC เพื่อแปลง AC เป็น DC อย่างต่อเนื่องแล้วทำไม DC มาตรฐานถึงไม่ใช่เพราะคนต่อต้านการเปลี่ยนแปลง

ส่ง / เหตุผลการทำงาน:

1. AC ถูกกว่า - มีการสูญเสียพลังงานน้อยกว่าจากเครื่องกำเนิดถึงผู้ใช้
2. ไฟฟ้าแรงสูงถูกกว่าการขนส่ง - การสูญเสียพลังงานคือ I ^ 2 * R R เป็นค่าคงที่ในทุกบรรทัด สำหรับพลังงานเท่ากัน (วัตต์) P = IV ดังนั้นเราสามารถลดการสูญเสียพลังงานโดยเพิ่มแรงดันไฟฟ้า - สิ่งนี้ทำให้เราเปลี่ยนความสามารถได้ ฉันสามารถเรียกใช้ AC ผ่านหม้อแปลงเพื่อกระโดดแรงดันขึ้นหรือลง (โดยมีการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในปัจจุบัน) การทำเช่นนี้กับ DC ต้องการขั้นตอนอีกหลายขั้นตอน
3. [ภาคผนวก] ถ้าเราเป็นเพียงแสงสว่างและความร้อนด้วยไฟฟ้าเราจะไม่สนใจ AC / DC จากมุมมองที่ใช้งานได้ อย่างไรก็ตามมีหลายสิ่งในบ้านเราที่ใช้มอเตอร์และมอเตอร์ AC นั้นราคาถูกกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ามอเตอร์กระแสตรง อย่างไรก็ตามเมื่อเราเป็นย่านการเดินสายครั้งแรกนี่ไม่ใช่ปัจจัย

หากต้องการสำรวจการแปลงแรงดันเพิ่มเติม:

• ในการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าใน AC ต้องใช้หม้อแปลง โดยทั่วไปลวดสองขดลวดและโลหะอันหนึ่ง

• หากต้องการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าใน DC ให้สลับกลับไปที่ AC ก่อนจากนั้นจึงเรียกใช้ผ่านหม้อแปลงจากนั้นแปลงเป็น DC DC ที่ได้จะไม่ราบรื่นหากคุณเพิ่มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มากขึ้น แต่ละขั้นตอนมีขยะเป็นความร้อน

• ขนาดตัวนำเป็นสัดส่วนกับกระแสเรียกว่า " ampacity " ปัจจุบันต้องใช้สายไฟที่หนาขึ้น แรงดันไฟฟ้าตกเป็นปัจจัยทั้งกระแสและระยะทาง ดังนั้นสายไฟที่ยาวจะต้องหนากว่า สายไฟที่หนากว่านั้นทำงานได้ยากกว่าและมีราคาแพงกว่าดังนั้นแรงดันไฟฟ้า / แอมแปร์ที่สูงขึ้นจึงเป็นข้อได้เปรียบอย่างมากมาย

(ฉนวนเป็นสัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าเช่นเดียวกับอันตรายดังนั้นแรงดันไฟฟ้าสูงจึงไม่ใช่สแลมดังค์)

• AC ให้ยืมเพื่อการกระจายหลายเฟส เป็นการลดขนาดตัวนำทั้งหมด (ถูกกว่าง่ายกว่าที่จะทำงานด้วย)

Multiphase ดีสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า

โดยทั่วไปแล้วบ้านในอเมริกาจะได้รับ 240V แยกเฟส + ที่เป็นกลางจากหม้อแปลงถนน อุปกรณ์ที่มีน้ำหนักมาก (เช่นเตาอบ) สามารถทำงานได้ทั้งบน hots และ 240V อุปกรณ์แสง (แล็ปท็อปของฉัน) สามารถใช้งานได้ในหนึ่งร้อน + เป็นกลาง มันออกมาได้ดีมาก ดูเพิ่มเติม: วงจรสาขาหลายสาย

กรณีศึกษา: RV ของฉันมีระบบไฟฟ้า 12VDC สายต้องหนาเพราะแอมป์สูง ถ้าฉันทำให้แหวนแต่งงานสั้นมันจะละลาย เราต้องการเพิ่มพลังให้กับของหนัก ๆ อย่างเช่นโบลเวอร์โบลเวอร์ RVs จะได้ประโยชน์จาก 24VDC หรือสูงกว่า แต่เราต้องการรถยนต์กระแสหลักเพื่อเปลี่ยนก่อน RVs จะติดตาม

กรณีศึกษา:

การติดตั้ง Photo-voltaic (แผงโซลาร์เซลล์) บนหลังคาเกิดจากพวกมันผลิต DC ที่ค่อนข้างแรงดันไฟฟ้าต่ำ หากมีสายยาววิ่งจากแถว PV ไปยังแบตเตอรีหรืออินเวอร์เตอร์ก็จะสูญเสียพลังงานจำนวนมากเป็นความร้อน บางตัวกำลังเคลื่อนไปสู่ ​​"ไมโครอินเวอร์เตอร์" โดยที่แต่ละแผงรับอินเวอร์เตอร์ของตัวเองบนหลังคา เป็นการลดการสูญเสียการส่งสัญญาณ

นอกเหนือ:

ฉันได้ยินมาว่ามีปัญหากับลูปกราวนด์ถ้ากระจาย DC ไปยังอุปกรณ์สเตอริโอของเรา แต่ฉันไม่ได้จัดการห่อหัวไว้รอบ ๆ

คำตอบทั้งหมดของคำถามนั้นถูกต้อง โดยพื้นฐานเมื่อเอดิสันพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นครั้งแรกในระดับพลังงานกริดเขาได้ว่าจ้าง Nikola Tesla เป็นบุตรบุญธรรมและ Tesla โดยอ้างว่าใช้หลักการของกระแสสลับและโพลีเฟสพลังงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างมาก โดยการออกแบบดั้งเดิมของ Edison ผลิต DC

โดยทั่วไปแล้วเรื่องใหญ่ก็คือ AC ต้องการการทำงานที่น้อยลงเพื่อให้ได้พลังงานมากขึ้น นึกถึงกระแสไฟฟ้าในรูปของวงปิดน้ำที่มีแรงดัน น้ำถูกกดดันจากแหล่งพลังงานบางแห่งซึ่งทำให้มันไหลผ่านสายยางไปยังอุปกรณ์บางอย่างที่สามารถใช้การไหลของน้ำเพื่อทำงานเชิงกล น้ำพลังงานที่ใช้ไปจะถูกดึงกลับไปยังแหล่งพลังงาน

DC จะเทียบเท่าแรงดันน้ำในทิศทางเดียวเท่านั้นโดยการป้อนจากถัง (คล้ายกับวิธีการทำงานของแบตเตอรี่) หรือใช้ใบพัดหรือปั๊มหมุนอื่น ๆ (คล้ายกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ปั๊มดังกล่าวจะเคลื่อนย้ายน้ำอย่างไม่มีประสิทธิภาพเนื่องจากกลไกการสูบน้ำไม่สามารถกันน้ำได้ เครื่องสูบน้ำแบบทางเดียวจะกันน้ำ แต่จะไม่เคลื่อนย้ายน้ำอย่างต่อเนื่องซึ่งอาจเอาชนะได้ (เช่นในเครื่องแปลงไฟ AC เป็น DC) โดยใช้อ่างเก็บน้ำที่จะเก็บแรงดันเพิ่มเติมแล้วป้อนเข้าสู่ระบบในขณะที่ปั๊มสูบอยู่ "ตีกรรเชียง" วิธีใดก็ตามที่คุณเชือดมันยกเว้นในกรณีของถัง (แบตเตอรี่) มีการสูญเสียความพยายามในการผลิตกระแส

ในทางตรงกันข้าม AC จะเทียบเท่ากับการใช้ปั๊มแบบลูกสูบธรรมดาเพื่อบังคับให้น้ำทางเดียวแล้วก็อีกอัน ตราบใดที่อุปกรณ์ต่าง ๆ คาดว่าการไหลของน้ำจะกลับตัวเอง (หรือไม่สนใจ) การออกแบบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นง่ายและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เหตุผลในการเพิ่มประสิทธิภาพนั้นแตกต่างกันเล็กน้อยเมื่อคุณเปรียบเทียบกับการเปรียบเทียบ แต่การเปรียบเทียบนั้นค่อนข้างดี

นอกจากนี้ AC ยังมีเคล็ดลับเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ DC ไม่สามารถทำซ้ำได้ซึ่งทำให้ DC เหมาะสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่ บางทีสิ่งสำคัญที่สุดคือความสามารถในการ "ก้าวขึ้น" เช่นเดียวกับ "ก้าวลง" โดยใช้หม้อแปลง DC สามารถ "ก้าวลง" ได้โดยใช้ตัวต้านทานซึ่งโดยทั่วไปจะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อนและทำให้คุณเสียพลังงานมาก พลังงานโพลีเฟสในสหรัฐอเมริกาเป็นพลังงาน 3 เฟสเป็นวิธีแก้ปัญหาของ AC มากกว่าประโยชน์ (AC สามเฟสช่วยให้กริดพลังงานมีแรงดันรวมใกล้คงที่เอาชนะแรงดันไฟฟ้าไม่คงที่ของ รูปแบบของคลื่น AC เดียวในขณะที่ใช้สายน้อยกว่าจะต้องถ่ายโอนพลังงานโดยรวมที่เหมือนกันในรูปคลื่นเดียวได้อย่างมีประสิทธิภาพ) แต่ให้ผลข้างเคียงที่เป็นประโยชน์ของความสามารถในการ "เพิ่ม" ขั้นตอนซึ่งกันและกันสำหรับปัจจุบันเดียวกันที่มีอยู่ ในเฟสแยกแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มเป็นสองเท่าในขณะที่ใน 3 เฟสแรงดันจะถูกคูณด้วย√3 นี่คือเหตุผลที่ที่อยู่อาศัย 120 / 240V (120 * 2) และเชิงพาณิชย์ 120/208 (120 * √3)

คุณถูก. และหากคุณสนใจสิ่งนั้นฉันขอแนะนำให้คุณสร้างสรรค์สิ่งใหม่ ๆ ในพื้นที่นั้น

ทุกสิ่งที่คุณระบุไว้มีขนาดเล็กมากโหลดน้อยกว่า 10 วัตต์ หลายคนต้องการ 12 โวลต์ DC โดยตรง คุณจะไม่ผิดที่จะนำระบบไฟฟ้า 12V ตัวที่สองมาไว้ในบ้านของคุณซึ่งรับภาระเล็ก ๆ เหล่านั้น

สิ่งเหล่านี้อาจรวมถึงสิ่งต่อไปนี้และพิจารณาด้วยเช่นกัน: เป็นเรื่องง่ายและราคาถูกสำหรับการสำรองแบตเตอรี่สำหรับระบบ 12V นั้นโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ตอนนี้ส่วนต่าง ๆ ของบ้านของคุณไม่สามารถป้องกันได้

• ไฟส่องสว่าง - ไฟ LED ทำให้เป็นเรื่องง่าย

• ตู้แช่แข็งทรวงอก - ตู้แช่แข็งEnergy Star ที่ทันสมัยมีประสิทธิภาพมากจนเครื่องกำจัดขยะส่วนใหญ่ไม่รบกวนตู้แช่แข็ง 12V แบบพิเศษอีกต่อไปและใช้ตู้แช่แข็งธรรมดา

• ตู้เย็น Ditto แต่พวกเขามักจะมีภาระมากขึ้นเนื่องจากฉนวนของพวกเขาบางและประตูของพวกเขาจะเปิดบ่อยขึ้น ที่อาจต้องเพิ่มระบบอย่างมาก

• ปั๊มหลุม

• ตัวจัดการอากาศเรดอน

• เราเตอร์อินเทอร์เน็ต - ส่วนใหญ่เป็น 12VDC อยู่แล้ว โครงสร้างพื้นฐานของ บริษัท โทรศัพท์มีแบตเตอรี่สำรองขนาดใหญ่ เคเบิลทีวีไม่สามารถพูดได้เหมือนกัน

• การชาร์จโทรศัพท์ / แท็บเล็ต: ใช้เครื่องชาร์จในรถยนต์ขายในสถานีบริการน้ำมันทุกแห่ง

• ทีวี - ทีวีจำนวนมากอนุญาตให้ใช้อินพุต 12V

• ชาร์จเครื่องมือที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

• อุณหภูมิและรีเลย์ที่ควบคุม

• ความร้อน: เพิ่มเสริมผนังหรือพื้นเตาที่ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า (ไม่ได้สำหรับเทอร์โมระยะไกล)

• น้ำร้อน: เครื่องทำน้ำอุ่นแก๊สต้องใช้ไฟฟ้าน้อยมาก (หรือไม่มีเลย) เครื่องทำความร้อนแก๊สแบบออนดีมานด์ใช้เพียงเล็กน้อยเท่านั้นเมื่อคุณใช้งาน

คุณจะเห็นว่าสิ่งนี้เกิดขึ้น: ในความมืดมนคุณสามารถอบอุ่นสบายและดู Netflix

นี่คือโหลดบางตัวที่คุณไม่สามารถวิ่งออกจากระบบ 12V ได้ง่ายเพราะความต้องการพลังงานมีขนาดใหญ่เกินไป

• เครื่องปรับอากาศและลดความชื้น

• เตาหลอมแบบบังคับอากาศซึ่งมีความขัดแย้งในทุกระบบในแถบหิมะ นี่คือเหตุผลว่าทำไมมันถึงเป็นเรื่องยากสำหรับคนที่อยู่ที่นั่นเพื่อป้องกันความมืดมนด้วยวิธีนี้เพราะ fattie นี้อยู่ที่ด้านบนของรายการ "การโหลดที่สำคัญ" เตาเผาที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าเหล่านั้นไม่ได้ขายแม้แต่ในกองหิมะ!

• การใช้ไฟฟ้าในการสร้างความร้อน (เครื่องทำความร้อนในบ้าน, เครื่องทำน้ำร้อน, อบแห้งหรือทำอาหาร)

• การซักเสื้อผ้าและการทำให้แห้งด้วยแก๊ส

• ล้างจาน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นส่วนน้ำร้อนและความร้อนแห้ง)

• เครื่องมือไฟฟ้า

ระบบ 12V ขนาดใหญ่ขึ้นสามารถจัดการกับมันได้: การเดินสายไม่สามารถทำได้และนี่คือสาเหตุ: พลังงาน (วัตต์) เป็นโวลต์ x แอมป์ โวลต์ลงแอมป์ขึ้นไป แอมป์เป็นตัวกำหนดขนาดสายไฟซึ่งจะกระทบกับจำนวนที่ทำไม่ได้อย่างรวดเร็ว เครื่องปรับอากาศ 240V / 30A ของคุณจะกลาย 12V / 600A ฉันติดตั้งบริการไฟฟ้า 600A แล้วสายไฟมีขนาดใหญ่มากและมีราคาแพงมาก ($ 60 / ฟุต) ใช้งานไม่ได้ แม้แต่ไดร์เป่าผม 1500 W (ตอนนี้ 12V / 125A) ต้องใช้สายเคเบิลเชื่อมเป็นหลัก

ระบบ 12V ขนาดใหญ่จะกลับไปใช้แบตเตอรี่ที่ 120/240V และกระจายไปทั่วบ้านด้วยการเดินสายปกติ