זרם ישר
זרם ישר (או בראשי תיבות "ז"י"; באנגלית "Direct Current" ובראשי תיבות, "DC") הוא זרם חשמלי, המתאר זרימת מטענים חשמליים דרך תווך מוליך במגמה קבועה, כלומר שאיננה הופכת את כיוונה. זאת בשונה מזרם חילופין (באנגלית Alternating Current ובראשי-תיבות AC) בו מגמת זרימת המטענים מתהפכת חליפות.
זרם ישר הוא תוצאה של "מתח ישר" (מתח בקוטביות קבועה) הפועל בין קצותיו של תווך מוליך.
המונח "זרם ישר" מתייחס לכל צורה של זרימת מטענים בכיוון אחד בין אם עוצמת הזרימה קבועה, ובין אם היא משתנה או פועמת, כמודגם באיור. זרימה פועמת היא בדרך כלל תוצאה של מתח פועם המתקבל מיישור מתח חילופין שמקורו בדינמו גנרטור.
ברוב השימושים בהם נצרכת אנרגיה חשמלית לא ניתן להסתפק בפעימות, ודרוש מתח יציב שעוצמתו קבועה. לפיכך, אם מקור המתח מניב מתח פועם יש צורך לייצבו.
ייצוב של מתח ישר מתבצע באמצעות מעגלים אלקטרוניים אשר בדרך כלל כוללים קבל לצורך אגירת מטען חשמלי בעת פעימה של מתח המקור והחזרתו בעת דעיכתה, ורכיבי משוב ובקרה השומרים על רמתו הרצויה של המתח.
את רוב יישומי הזרם החשמלי ניתן לממש באמצעות מתח וזרם ישרים. מתח ישר הכרחי ליצירת תנאי עבודה מתאימים עבור רוב סוגי המעגלים האלקטרוניים. גם ביישומים המחייבים שימוש במקור מתח נייד וקומפקטי ישנה עדיפות לשימוש במתח ישר, אותו ניתן לספק באמצעות מצבר, סוללה, או תאים סולריים.
עם זאת, בחלק מהיישומים יש יתרון, ולעיתים הכרח, להשתמש בזרם חילופין דווקא. לדוגמה, בשונה מזרם ישר זרם חילופין ניתן להשנאה. שימוש בהשנאה מקטין באופן מהותי את הפסדי האנרגיה בקווי מתח דרכם מועברת אנרגיה חשמלית למרחקים. כמו כן מנועים מסוגים שונים פועלים דווקא בזרם חילופין.
באמצעות התקנים מתאימים (כגון גשר דיודות) ניתן להפוך זרם חילופין לזרם ישר, וכן להפך - להפוך זרם ישר לזרם חילופין.
אספקת חשמל בזרם ישר
עריכה
ערך מורחב – מלחמת הזרמים
תומאס אלווה אדיסון קידם ופיתח את אספקת החשמל באמצעות זרם ישר בארצות הברית. במהלך השנים הראשונות של אספקת החשמל המסחרית, זרם ישר היה התקן של החשמל התעשייתי בארצות הברית, עד שניקולה טסלה פיתח וקידם אמצעים לייצור והולכה של זרם חליפין והוציא עליו פטנט בחודש מאי של שנת 1888 וזרם החליפין נהפך לזרם העיקרי בשימוש בתעשייה, בבתים ועוד.
עם השנים והקידמה הטכנולוגית, הזרם הישר נהפך לזרם המשמש בעיקר מעגלים פנימיים של מוצרי אלקטרוניקה כגון: קומקום חשמלי, מקרר, טלוויזיה, מחשב, פלאפון נייד ועוד מגוון מכשירים אלקטרונים.
ראו גם
עריכהקישורים חיצוניים
עריכה
- "AC/DC: מה הוא ההבדל?". נס האור של אדיסון, American Experience. (PBS)
- ארז גרטי, מדוע חברת החשמל מייצרת מתח גבוה וממירה אותו ליד הבית?, במדור "שאל את המומחה" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 27 אפריל 2011
- אנני סניד, שובה של טכנולוגיה חשמלית שקודמה בעבר על ידי תומס אדיסון, במדור סיינטיפיק אמריקן של מכון דוידסון, 20 באוגוסט 2017
- technology/direct-current-transmission זרם ישר, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
- "מלחמת הזרמים: איי"סי נגד די"סי", Energy.gov.