جریان متناوب: تفاوت میان نسخه‌ها

یک '''جریان متناوب''' (alternativealternating current ,AC) [[جریان الکتریکی]] است که در آن جهت (و مقدار) جریان به صورت چرخه‌ای تغییر می‌کندمی‌کند، بر خلاف [[جریان مستقیم]] که در آن جهت جریان عوض نمی‌شود.

برق تحویل داده شده به شرکت‌های تجاری و منازل مسکونی به صورت متناوب (AC) است. شکل یکجریان مدار ACمتناوب معمولاً به صورت یک موجتابع سینوسی کامل است ولی در کاربردهای خاص شکل موج‌های مختلفی استفاده می‌شود مانند امواجموج مثلثی یا مربعی. سیگنال‌های صوتی و رادیویی حمل شده بر روی سیم‌های برق نیز نمونه‌هایی از جریان متناوب است. در این کاربرد یک هدف مهم معمولاً [[بازیابی اطلاعات]] کدگذاری شده (مدوله) بر روی سیگنال AC است.

توانبرای الکتریکیمنظور باهای جریانتجاری متناوب،(در نوعیصنعت ازو [[انرژییا الکتریکی]] است که برای تغذیهمصارف تجاری الکتریسیتهو بهخانگی)، عنواناز [[توانانرژی الکتریکی]]، ناشی از جریان متناوب استفاده می‌کندمی‌شود. ویلیام استنلی جی آر کسی است که یکی از اولین سیم پیچ‌های عملی را برای تولید جریان متناوب طراحی کرد. طراحی وی یک صورت ابتدایی ترانسفورماتور مدرن بود که یک [[سیم پیچ]] القایی نامیده می‌شد. از سال ۱۸۸۱م تا ۱۸۸۹م سیستمی که امروزه استفاده می‌شود، توسط [[نیکلا تسلا]]، [[جرج وستینگهاوس]]، لوییسین گاولارد، جان گیبس و الیور شالنجر طراحی شد.

سیستمی که [[توماس ادیسون]] برای اولین بار برای توزیع تجاری الکتریسیته بکار برد، به دلیل استفاده از جریان مستقیم محدودیت‌هایی داشت که(البته درامروزه این سیستممحدودیت برطرفها شدبرداشته شده و مثلا در روش HVDC از جریان مستقیم برای انتقال قدرت استفاده می شود). اولین انتقال جریان متناوب در طول فواصل بلندزیاد در سال ۱۸۹۱م نزدیک تلوریدتلوراید کلورادو اتفاق افتاد که چند ماه بعد در آلمان ادامه پیدا کرد. توماس ادیسون به علت اینکه حقوق انحصاری اختراعات متعددی را در فناوری جریان مستقیم (DC) داشت، استفاده از جریان مستقیم را به شدت حمایت می‌کرد، اما در نهایت جریان متناوب [[نیکولا تسلا]] به عرصه استفاده عمومی آمد. چارلز پروتیوس استینمتزاستاینمتز از [[جنرال الکتریک]] بسیاری از مشکلات مرتبط با تولید الکتریسیته و انتقال آن را با استفاده از جریان متناوب حل کرد.

ولتاژ ACمتناوب ممکنمی تواند است با یک ترانسفورماتور افزایش یا کاهش پیدا کند. با استفاده از ولتاژ بالاتر به‌طور قابل توجهی [[انتقال توان]] مؤثرتر صورت خواهد گرفت. تلفات در یک رسانا برابر [[حاصل ضرب]] مربع جریان و مقاومت رساناست که با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود

سیستم انتقال برق [[جریان مستقیم ولتاژ بالا]] (HVDC) مدرن در مقایسه با سیستم‌های جریان متناوب به عنوان وسیله‌ای برای حجم کارآمدتر انتقال توان الکتریکی در طول فواصل طولانی رایج تر است. با این حال [[سیستم‌ها]] ی HVDC گران‌تر می‌شود و در مسافت‌های کوتاه نسبت به ترانسفورماتورها کارایی کمتری دارند.

سیستم‌های تک فاز ۳ سیمه با یک [[ترانسفورماتور]] center-tapped با دو سیم جریان دار یک طرح توزیع متداول برای ساختمان‌های کوچک مسکونی و تجاری در شمال آمریکاست. این طرح گاهی اوقات به اشتباه به عنوان دو فاز خوانده می‌شود. مشابه این روش به دلیل‌های مختلف در سایت‌های [[ساخت و ساز]] در انگلستان استفاده می‌شود. وسایل برقی کوچک و روشنایی‌ها قرار است به وسیله ترانسفورماتور center-tapped محلی با ولتاژ ۵۵ ولت بین هر [[سیم برق]] و زمین تغذیه شوند. این روش به‌طور قابل توجهی خطر [[شوک الکتریکی]] وقتی که یکی از سیم‌های جریان دار بدون عایق در یک وسیله است را کاهش می‌دهد. این خطا در حالی است که بین دو سیم در زمان کار کردن وسیله ولتاژ منطقی ۱۱۰ ولت وجود دارد.

== فرکانس‌های ACمنابع منبعجریان تغذیهمتناوب ==

عموماً این مطلب پذیرفته شده‌است که نیکلا تسلا فرکانس ۶۰ هرتز را به عنوان کمترین فرکانسی که منجر به عدم بروز پدیده چشمک زنی قابل مشاهده در روشناییهایروشنایی های خیابانها می‌شد، انتخاب کرد. تواناز فرکانس ۲۵ هرتز بیش از آنی که در [[آبشار نیاگارا]] تولید شود، در اونتاریو و [[آمریکای شمالی]] استفاده می‌شده‌است.

هنوز هم ممکن است برخی از ژنراتورهای ۲۵ هرتز در آبشار نیاگارا مورد استفاده واقع شوند. فرکانس پایین طراحی [[موتورهای الکتریکی]] کم سرعت را ساده می‌سازد و می‌توان آن را بصورت بهتر و مؤثرتری تولید کرده و انتقال داد، اما منجر به چشمک زنی قابل ملاحظه‌ای در روشناییهاروشنایی ها می‌شود. در کاربردهای دریایی، نظامی، [[صنعت نساجی]]، دریایی، کامپیوترهای [[پردازنده مرکزی]]، هواپیما، و فضاپیما ممکن است گاهی فرکانس ۴۰۰ هرتز را به علت مزیتهای مختلف فنی مورد استفاده قرار دهند. برق ۱۶٫۶۷ هرتزی هم هنوز در برخی از سیستمهای [[راه‌آهن]] اروپا از جمله در اتریش، آلمان، نروژ، سوئد و سوئیس به چشم می‌خورد.

فرکانس زاویه‌ای وابسته به فرکانس فزیکی است f (واحد: هرتز) که نشان دهندهٔ تعداد سیکل در ثانیه است <math>\displaystyle\omega = 2\pi f</math>