Vaihtovirta

Vaihtovirta on sähkövirta, joka muuttaa suuntaansa säännöllisesti. Toisin kuin tasasähkö, jonka suunta ja jännite pysyvät vakiona, vaihtovirran virta ja jännite vaihtelevat ajan funktiona ja voivat muodostaa erilaisia aaltomuotoja. Yleisin aaltomuoto on sinusoidi.

Taajuus ja jännite: Vaihtovirran ominaisuudet määräävät, kuinka nopeasti suunta kääntyy. Tavallinen taajuus ilmoittaa, kuinka monta kertaa sekunnissa suunta vaihtuu. Nykyään suurin osa maailman verkoista käyttää 50 Hz tai 60 Hz. Suomessa kotitalouksien jännite on noin 230 V RMS; Yhdysvalloissa tyypillinen arvo on noin 120 V RMS, taajuus 60 Hz.

Syntyminen ja siirto: Sähköverkkojen vaihtovirta tuotetaan generaattoreilla, jotka pyöriessään indusoivat vaihtuvan jännitteen johtimien päälle. Pitkissä siirtoverkoissa korkea jännite pienentää häviöitä; myöhemmin jännitteet alennetaan muuntajilla paikalliseen käyttöön. Vaihtovirran luonteen vuoksi tehoa voidaan siirtää suurilla jännitteillä ja pienillä voimakkuuksilla, mikä parantaa energiatehokkuutta.

Käyttö: Vaihtovirtaa käytetään laajasti sähkönsiirrossa ja jakelussa sekä monissa sähkömoottoreissa. Monet laitteet hyödyntävät AC-verkkoa sellaisenaan tai muuntavat sen DC:ksi sisäiseen käyttöönsä, kuten tietokoneiden virtalähteet.

Historia: Vaihtovirran kehitys ja kaupallistaminen liittyvät 1800-luvun lopun ja 1900-luvun alkuun, erityisesti Nikola Teslan ja George Westinghousen rooleihin. Siitä asti vaihtovirta on ollut maailmanlaajuinen standardi sähkönsiirrossa.