Vaihtovirta

Vaihtovirta on sähkövirtaa, jonka suunta vaihtelee ajan funktiona. Valtakunnan sähköverkossa käytetty vaihtovirta on sinimuotoista.[1] Vaihtovirran merkkinä käytetään symbolia "~" tai merkintää "AC" (engl. alternating current).

Sinimuotoinen vaihtojännite. 1: huippuarvo (amplitudi), 2: huipusta huippuun -arvo, 3: tehollisarvo, 4: jaksonaika.

Suomessa kotitalouksissa käytettävä verkkovirta on sinimuotoista vaihtovirtaa, jonka vaihejännitteen tehollisarvo on nimellisesti 230 volttia ja taajuus 50 hertsiä. Standardin mukaan jännitteen tehollisarvo voi vaihdella 207 ja 244 voltin välillä[2] mm. sähköverkon kuormituksen vaihtelun takia. Samanlaista sähköä tarjotaan myös suurimmassa osassa muuta Eurooppaa. Toinen yleinen verkkovirta maailmalla on 120 voltin ja 60 hertsin vaihtovirta. Kyseinen vaihtovirta on käytössä muun muassa Yhdysvalloissa.

Vaihtovirran tehollisarvo määritellään siten, että vaihtovirran lämmittävä vaikutus vastuksessa on yhtä suuri kuin tehollisarvoltaan saman suuruisen tasavirran. Tehollisarvo lasketaan vaihtovirrasta jakamalla vaihtovirran huippuarvo √2:lla.

Vaihtovirralla sähköinen teho jakaantuu pätötehoon, loistehoon ja näennäistehoon. Ainoastaan pätöteho on energiaa siirtävää ja työtä tekevää.

Vaihtovirran historiaa

Vaihtovirran käytön sähkönsiirtojärjestelmissä suunnitteli Nikola Tesla Westinghouse Electricille.

Tesla oli työskennellyt Edisonin laboratoriossa mutta riitaantui Edisonin kanssa. Edison kannatti tasavirtajärjestelmää sen turvallisuuden vuoksi; tasavirta ei ole sydämelle samalla tavalla vaarallista kuin vaihtovirta. 1890-luvulla taistelu näiden järjestelmien välillä kiihtyi hyvin likaiseksi. Edison esimerkiksi teloitutti vaihtovirralla Coney Islandin eläintarhan Topsy-norsun – omistajien pyynnöstä, koska tämä oli tallannut ihmisiä kuoliaaksi – osoittaakseen vaihtovirran vaarallisuuden. Edison ja tasavirtajärjestelmä olivat jo 1890-luvulla häviämässä sodan, koska vaihtovirtajärjestelmässä oli kiistattomia etuja.[3]

Vaihtovirtajärjestelmässä jännitettä voidaan muuttaa helposti muuntajalla, mistä on etua sähkönsiirrossa pitkillä etäisyyksillä: korkealla jännitteellä häviöt ovat pienempiä ja siirtojohdot voivat olla ohuempia. Samoin vaihtosähköllä voidaan käyttää yksinkertaisia sähkömoottoreita kuten oikosulkumoottoria.[3]

Katso myös

Virta

Sovellutuksia

Sähkönjakelu

Lähteet
  • Chaline, Eric: 50 konetta, jotka muuttivat maailmaa (50 Machines that Changed the Course of History). Suom. Veli-Pekka Ketola. Quid Publishing, (suom. versio Moreeni 2013), 2012. ISBN 978-952-254-160-4. Suomi

Viitteet
  1. Lindell, Ismo: Sähkön pitkä historia, s. 355–366. "Vaihtovirta". Helsinki: Otatieto, 2009. ISBN 978-951-672-358-0.
  2. Alanen, R., Hätönen, H.: Sähkön laadun ja jakelun luotettavuuden hallinta (pdf) (Kappale 2.2.2) VTT Working Papers 52. 2006. Espoo: VTT. Viitattu 1.9.2010. suomi
  3. Chaline s. 59

    Aiheesta muualla

     

    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.