Question

Каковы преимущества и недостатки переменного и постоянного тока?

Answer 1

Главное достоинство переменного тока -- можно легко и непринужденно повышать и понижать напряжение с помощью трансформатора или автотрансформатора. Постоянный ток для этого нужно преобразовать в переменный, а затем обратно.

Второе достоинство -- это то, что при переходе через ноль облегчается гашение дуги, что делает проще коммутацию под нагрузкой. Обычное реле без применения специальных средств дугогашения на постоянном токе позволяет коммутировать только низкие напряжения порядка 30 В при небольших токах, но то же самое реле легко выдерживает коммутацию сетевого напряжения 220 В при токе в несколько ампер.

И наконец, трехфазный двигатель переменного тока очень прост, не требует никаких устройств для коммутации обмоток, никаких коллекторов. Да и генератор выдает всегда именно переменный ток, для получения постоянного его нужно выпрямлять.

А недостатками переменного тока являются потери, связанные с излучением электромагнитных волн и наведенными в окружающих предметах токами, проблема реактивных токов, сложность сложения мощностей разных генераторов (нужно, чтобы они работали строго на одной частоте), повышенная нагрузка на диэлектрики, а при относительно низких (бытовых) напряжениях -- еще и повышенная опасность.

Answer 2

Сам - не сварщик, но присутствовал при разговоре профессионалов, где прозвучало, что попытки производить электросварку нержавеющей стали переменным током приводят к сильному разбрызгиванию расплава, и варить нержавейку следует только постоянным током. В то время как "черные" сплавы как правило сваривают переменным током.

Answer 3

Преимущество постоянного тока - что именно на нём работает вся электроника. От зарядки для мобилы и кончая телевизором и компьютером. Даже для источников света в некоторых случаях - например, кинопроектор, даже домашний, - лучше постоянный ток, потому что при постоянном токе исключается мерцание ламп. Поэтому практически любое бытовое устройство начинается с выпрямителя и стабилизатора.

Преимушество переменношго тока вытекает из недостатка постоянного: меньше потери при передаче энергии на большие расстояния.

Для снижения потерь энергии в линиях электропередачи её выгоднее передавать на высоком напряжении (потому что передавать надо мощность, а она равна U*I; чем больше U, нем меньший I нужен для той же Р, а чем меньше ток - тем меньше потери на данном сопротивлении линии передачи). Но преобразовать постоянный ток одного напряжения в постоянный, но другого, более высокого, крайне сложно. Это можно, причём даже традиционными средствами (электромотор + генератор), но сложно и сопровождается дополнительными потерями. Поэтому линии передачи переменного тока куда проще, надёжнее и поэтому выгоднее, даже чисто по деньгам, а не только по киловаттам, чем ЛЭП постоянного тока.

Именно поэтому - из-за существенно более простых и более экономичных линий передачи - переменный ток и стал доминирующим. В истории противостояние между Т. Эдисоном, сторонником постоянного тока, и Н. Теслой, пионером и апологетом переменного, извесрно как "война токов". Выиграл её в итоге Тесла.