Gelijkstroom

.Gelijkstroom is een elektrische stroom die unidirectioneel is. Dus de stroom van lading is altijd in dezelfde richting. In tegenstelling tot wisselstroom (AC) veranderen de richting en stroomsterkte van gelijkstroom (DC) niet. Gelijkstroom gebruikt men in veel huishoudelijke elektronica en in alle apparaten die batterijen gebruiken.

Gelijkstroom is gedefinieerd door de constante stroom van elektronen van een gebied met een hoge elektronendichtheid naar een gebied met een lage elektronendichtheid. In circuits met batterijen wordt dit geïllustreerd door de constante stroom van de negatieve pool van de batterij naar de positieve pool van de batterij.

Het is veel duurder en moeilijker om de spanning van gelijkstroom te veranderen in tegenstelling tot wisselstroom, waardoor het een slechte keuze is voor de hoogspanningstransmissie van elektriciteit. Voor zeer lange afstanden kan HVDC-transmissie echter efficiënter zijn dan wisselstroom.

Gelijkstroom: van de minpool naar de pluspool

In een stroomcircuit komen elektronen uit de negatieve pool of minpool en bewegen in de richting van de positieve pool of de pluspool. Desalniettemin definiëren fysici de stroom als "reizen" van plus (+) naar min (-). De DC-stroom wordt geproduceerd door elektrochemische en fotovoltaïsche cellen en batterijen.

De elektriciteit die in de meeste landen via het elektriciteitsnet wordt geleverd, is daarentegen wisselstroom. Deze zet je om in gelijkstroom door middel van een voeding bestaande uit een transformator, een gelijkrichter (die voorkomt dat de stroom doorstroomt) en een filter (die stroompulsen in de uitgang van de gelijkrichter elimineert).

Bij elke omzetting gaat nogal wat energie verloren, hoofdzakelijk in de vorm van warmte. Vrijwel alle elektronische en computerhardware heeft gelijkstroom nodig om te kunnen functioneren. De meeste solid-state apparatuur vereist tussen 1,5 en 13,5 volt. De huidige eisen kunnen variëren van praktisch nul voor een elektronisch polshorloge tot meer dan 100 ampère voor een radiocommunicatieversterker.

Apparatuur die vacuümbuizen gebruikt, zoals een krachtige radio- of televisie-uitzendzender of een CRT (kathodestraalbuis) display, vereist van ongeveer 150 volt tot enkele duizenden volt.

Gelijkstroom (DC) of wisselstroom (AC)?

Gelijkstroom is vervangen door wisselstroom voor gemeenschappelijke commerciële stroomvoorziening in de late jaren 1880. Omdat het toen oneconomisch was om het om te zetten in de hoge spanningen die nodig zijn voor transmissie over lange afstand. Technieken die in de jaren zestig werden ontwikkeld, overwonnen dit obstakel en gelijkstroom wordt nu over zeer lange afstanden overgedragen.

Een voordeel van wisselstroom is dat het relatief goedkoop is om de spanning van de stroom te veranderen. Bovendien is het onvermijdelijk dat het energieverlies dat optreedt bij het transport van stroom over lange afstanden veel kleiner is bij wisselstroom dan bij gelijkstroom. Tegenwoordig gaan er weer stemmen op om de installaties in woningen en andere gebouwen aan te leggen met DC-stroom. In plaats van installaties met AC-stroom.

Met zonnepanelen wek je DC-stroom op. Deze sla je op in DC-stroom accu's. De apparaten zijn tegenwoordig bijna allemaal op DC-stroom. Denk hierbij aan LED-verlichting, computers, afzuigunit op DC-stroom, cv-pomp op DC-stroom etc. In de huidige installaties zet je DC-stroom eerst om in AC-stroom. Vervolgens gaat de AC-stroom via de bedrading naar het apparaat die van AC-stroom eerst DC-stroom moet maken. Dus twee keer een extra stap. Welke gepaard gaat met grote energieverliezen.