جریان یو پی اس به دو طریق(ACوDC) تولید می شود که هر کدام از آنها در موقعیت های مختلف(قابل تبدیل به یکدیگر) و برای اهداف گوناگون استفاده میشوند.
اولین و ساده ترین نوع جریان الکتریسیته جریان مستقیم نامیده میشود که به اختصار آنرا DC مینامیم.
یک الکتریسیته ساکن که توسط باتری تولید میشود. ولتاژی ایجاد میکند و احتمالا ذخیره میشود تا زمانی که مدار برقرار شود. در این هنگام جریان به طور مستقیم و در یک جهت تحت یک ولتاژ ثابت و معین جاری میشود.(جریانی بسیار ساده ولی به اندازه کافی مطلوب برای نیازهای ما)
وقتی که شما از یک چراغ قوه، رادیوی جیبی، واکمن و یا هر وسیله قابل حمل و نقلی که با باتری کار میکند استفاده میکنید، جریان مستقیم را بکار گرفته اید.
اکثر مدارهای جریان مستقیم ولتاژ پایینی دارند مثلاً ولتاژ باتری اتومبیل شما تقریباً 12 ولت است.(معمولاً بیشترین ولتاژ جریان مستقیمی است که اکثر مردم استفاده میکنند)
نوع دیگر الکتریسیته جریان متناوب یا AC نامیده میشود.
این الکتریسیته ای است که شما از دیوار خانه تان (شهر)دریافت میکنید.(برای غالب وسایل خانگی از آن استفاده میکنید)
توضیح دادن این جریان به سادگی جریان مستقیم نیست. الکتریسیته با یک ولتاژ ثابت تولید نمیشود بلکه تحت یک موج سینوسی با گذشت زمان از صفر شروع شده و به یک مقدار ماکزیمم میرسد و سپس به کمترین مقدار نزول میکند و این پروسه تکرار میشود.
نمونه ای از ولتاژ یک جریان متناوب در طول زمان در تصویر پایین نمایش داده شده است.
معمولاً مدارهای جریان مستقیم فقط با ولتاژ بیان میشوند.(ولی مدارهای جریان متناوب نیاز به جزییات بیشتری دارند)
راهی که برای اندازه گیری انرژی یک موج AC در دنیای علم امروز وجود دارد.( ” ریشه میانگین مربعات” RMS خوانده میشود)
به بیان ساده تر RMS عبارت از عددی است که معرف همان مقدار انرژی است که یک موج DCبا همان ولتاژ تولید میکرد و ماهیتاً مقدار متوسط یک موج متناوب میباشد.
هر کجا که مشخصه ای از یک موج متناوب دیدید، به شما اندازه RMS داده میشود.(مگر اینکه خلاف آن به شما گفته شود)
بنابراین بطور مثال در ایران اکثر خانه ها از برق 220 ولت متناوب استفاده میکنند.(معادل انرژی یک جریان 220 ولت مستقیم میباشد)
دیگر نقاط دنیا از ولتاژهای مختلفی استفاده میکنند و البته تجهیزات سنگین از ولتاژهای بالاتر استفاده مینمایند.(بین 100 تا 240 ولت متناوب)
دیگر مشخصه کلیدی جریان متناوب، فرکانس است که برحسب تعداد سیکل در ثانیه CPS و یا به عبارت متداولتر “هرتز” HZ بیان میشود. این عدد بیان میکند که در طول یک ثانیه، چند بار ولتاژ از مثبت به منفی و برعکس تغییر میکند تا سیکل خود را کامل کند. در ایران استاندارد فرکانس 50 هرتز است و معنای آن اینست که در یک ثانیه 50 بار مقدار ولتاژ از مثبت به منفی تغییر میکند و مجدداً باز میگردد. در دیگر نقاط دنیا این استاندارد 50 یا 60 هرتز است.
دقت کنید که هر سیکل معرف 20 میلی ثانیه است (1/50 ثانیه) منحنی بطور واقعی از 310- ولت شروع میشود و تا 310+ ولت با یک خط افقی سبز نشان داده شده است. RMS ادامه می یابد تا بتواند میانگین 220 ولت را بدهد.
برای درک مفهوم RMS به مناطق آبی رنگ توجه کنید که بیانگر مجموع انرژی حاصله در یک سیکل میباشد.
مناطق سبز رنگ معرف محدوده بین خط RMS و خط صفر برای یک سیکل میباشد.(معرف انرژی معادل برای یک سیگنال 220 ولت مستقیم است)
تعریف RMS چیزی است که مناطق سبز و آبی رنگ را با هم مساوی میکند.
دلایل متعددی وجود دارد ولی یکی از مهمترین آنها اینست که یک سیگنال AC به آسانی قابلیت تبدیل یک سطح ولتاژ به سطح دیگر را با استفاده از یکترانسفورماتور دارا میباشد در حالیکه ترانسفورماتور در جریان مستقیم کار نمیکند. این قابلیت به شرکتها اجازه میدهد که الکتریسیته را با راندمان بیشتری تولید و توزیع کنند. آنها الکتریسیته را با ولتاژ بالا در مسافتهای طوانی ارسال میکنند و به این ترتیب اتاف انرژی ناشی از مقاومت سیمهای انتقال کاهش می یابد. دلیل دیگر اینست که تولید جریان متناوب بطریق مکانیکی ساده تر از جریان مستقیم میباشد.
کامپیوترها فقط از جریان مستقیم استفاده میکنند و معنای آن اینست که برق متناوب تولیدی توسط شرکتهای نیرو باید قبل از استفاده به برق مستقیم تبدیل شود که این، اولین عملکرد منبع تغذیه شما میباشد.
