זרם חילופין

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

זרם חילופין (מסומן ב-AC, ראשי תיבות באנגלית של Alternating Current) הוא זרם חשמלי שהופך את כיוונו באופן מחזורי.

זרם זה נתגלה וקודם על ידי הפיזיקאי האמריקני-סרבי ניקולה טסלה (1856 - 1943), שאף העביר זרם זה דרך גופו בתדירות גבוהה, בפני נציגי עיתונות במעבדתו שבמנהטן, תוך שהוא מציג בפניהם הארת נורות בכדי להפריך שמועות כי זרם זה מסוכן יותר מזרם ישר.

זרם חילופין נפוץ מאוד ביישומים הדורשים מתח גבוה. בשיטה האירופית מתח זרם החילופין הביתי הוא 220 וולט, ואילו בשיטה האמריקנית הוא 110 וולט.

תדירות הזרם נמדדת ביחידות של הרץ (מספר מחזורים בשניה). הזרם בארץ מיוצר בתדר של 50 הרץ, כלומר הוא משלים 50 מחזורים בשנייה ובכך מחליף את כיוונו 100 פעמים בשניה. (בשיטה האמריקנית התדר המיוצר הוא 60 הרץ).

מכיוון שזרם זה נע מקוטב אחד למישנהו וחוזר חלילה, אפשר להפוך את הקטבים של תקעי המכשירים המשתמשים בו ללא חשש. כך למשל במכונת גילוח או בטלוויזיה אין כל חשיבות לסדר החיבורים, איזה מהם יחובר לצד השלילי או החיובי שבשקע, מה שאין כן בזרם ישר: במכשירים אלקטרוניים יש חשיבות לכיוון חיבור הסוללות החשמליות, שאם לא מכניסים אותם בהתאם לכיוון הנדרש, המכשיר החשמלי לא יפעל.

[עריכה] השפעה של תדירות

כאשר התדירות היא 0 (אפס) הרץ, הזרם החילופין הופך לזרם ישר. זרם ישר זורם באופן שווה בתוך חתך-רוחב המוליך (חוט החשמל). כאשר התדר גדל, החילוק של הזרם לא שווה בתוך חתך-הרוחב, וככל שהתדירות גדלה, יותר זרם עובר למשטח. בתדירויות מאוד גבוהות (מיליארדי הרץ, או גיגה הרץ) הזרם למעשה כבר לא זורם בתוך המוליך, אלא על המוליך, והזרם מתחיל להקרין כך שהמוליך עובד כמו אנטנה במקום כמו חוט חשמל.

כדי למנוע הפסדים של הקרינה, נהוג לחווט חוטים (לדוגמה כבלים לחיבורי אינטרנט) כך שהזרם בחוט אחד הוא בכיוון הפוך מהזרם בחוט השני (twisted pair). בצורה זאת הסכום של הזרם מתבטל, מה שמבטל את הקרינה.

[עריכה] קישורים חיצוניים

חשמל
מושגי יסוד שדה חשמלי | מתח חשמלי | זרם חשמלי | התנגדות ומוליכות | עכבה | הספק | קיבול חשמלי | השראות | זרם ישר | זרם חילופין | חוק אוהם | מעגל חשמלי
רכיבים בסיסים מוליך | מבודד | מקור מתח | מקור זרם | סוללה | נגד | קבל | משרן | שנאי | מתג
מכשירי מדידה אוסצילוסקופ | אמפרמטר | אוהם-מטר | גלוונומטר | וולטמטר | רב מודד | מגר | מד השראות | מד קיבול
אלקטרוניקה מוליך למחצה | דיודה | טרנזיסטור | טריודה | מעגל משולב | מעגל מודפס | שפופרת ריק | מיקרואלקטרוניקה
יחידות מידה וולט | אמפר | פאראד | אוהם | ואט | קולון | הנרי | סימנס
זרם חזק גנרטור חשמלי | מנוע חשמלי | תחנת כוח | מערכת חלוקה
בטיחות בחשמל התחשמלות | לוח חשמל | ממסר פחת | הארקה | קצר חשמלי