Apkārtējo pasauli ir grūti iedomāties bez elektrības, kas iekļuvusi visās mūsdienu dzīves jomās. Šis enerģijas veids tiek izmantots apgaismojumam, elektromotoru rotācijai, no tā tiek darbinātas dažādas elektroniskās ierīces utt. Pati elektriskā sistēma veido sarežģītu tehnisko sistēmu, kurai obligāti jānodrošina elektriskās strāvas ģenerēšana kā enerģija spēkstacijās, tās piegāde tieši patērētāja pieslēgšanās vietai un turpmākā pārveidošana vēlamajā formā darbs.
DC un AC
Elektriskās strāvas ģenerēšanai ir nepieciešams ārējs enerģijas avots, kura funkcijas var veikt:
- siltums, kas iegūts, sadedzinot ogles, eļļu un gāzi;
- ūdens plūsma no rezervuāra vai to rada plūdmaiņas;
- vējš;
- saules radiācija;
- ķīmiskie procesi akumulatorā.
Tālāk vienā vai otrā veidā šī enerģija tiek pārveidota par strāvu, kas caur vadiem tiek pārnesta uz uztvērēja pieslēguma punktu un tiek izmantota tur noderīga darba veikšanai.
Pati strāva var būt vai nu nemainīga, vai mainīga. Maiņstrāvai parasti ir sinusoidāls raksturs, kas ir saistīts ar tā saņemšanas raksturu ģeneratora vārpstas rotācijas kustības rezultātā, 1. attēls.
Līdzstrāvas un maiņstrāvas tīklu priekšrocības un trūkumi
Līdzstrāvas tīkli elektrotehnikas attīstības sākumposmā labvēlīgi atšķīrās no to darbināmo elektromotoru izveidošanas vienkāršības. Šī priekšrocība tika zaudēta tūlīt pēc daudzfāžu elektromotora izgudrošanas 1882. gadā.
Attiecībā uz kvēlspuldžu elektrisko apgaismojumu maiņstrāvas un līdzstrāvas spriegums ir līdzvērtīgi.
No elektrības pārraides viedokļa no tās ražošanas vietas līdz maiņstrāvas tīkla patēriņam izrādījās ārpus konkurences tūlīt pēc jaudas dizaina izgudrošanas un izstrādes transformators.
Pēdējais bija saistīts ar elektrības zudumiem. Patērētājam drošības apsvērumu dēļ ir nepieciešams relatīvi zems spriegums, savukārt, pārejot uz augstspriegumu, transportēšanas laikā zaudējumi tiek samazināti. Sprieguma maiņa lielstrāvas līdzstrāvas tīklos joprojām netiek atrisināta ar vienkāršiem līdzekļiem, atrodoties iekšā Maiņstrāvas tīkli ir pietiekami, lai līnijas galos uzstādītu divus atbilstošās jaudas transformatorus, 2. attēls.
Maiņstrāvas un līdzstrāvas tīklu attīstības vēsture
Pirmo reizi masveida komerciālai izmantošanai 70. gadu beigās. 19. gadsimts saņēma trīs vadu līdzstrāvas tīklus (+/- 110 V un 0 V), kas tika izveidoti uzņēmuma Edison Electric Edison Electric Light aprīkojums (tagad daļa no General Elektrisks "). Tieši ar viņiem tika padoti pirmie kvēlspuldžu paraugi, 3. attēls.
Nikola Tesla izveidoto maiņstrāvas elektroierīču masveida lietošanai piemērotu rūpniecisko ražošanu desmit gadus vēlāk apguva Westinghouse. Neskatoties uz tik lielu laika nobīdi manāmi labāku elektrotīkla darbības parametru dēļ, tas, pamatojoties uz to, ātri izstumja konkurentu. Jau 20. gadu beigās. XX gadsimtā Amerikas Savienotajās Valstīs DC tīkli vairs netika izmantoti jaunizveidotajās iekārtās. Tomēr pēdējais tika likvidēts tikai 2007. gadā.