Full forvirring om striden mellom like- og vekselsspenning.
Chrisjoy
vest fikk vi en herlig demonstrasjon på hvor galt det går når
skrullinger befatter seg med vitenskap. (Programmet vil gå i stadig
reprise de kommende uker)
I programmet befinner vi oss i elektrisitetens barndom hvor det pågår
en "krig" mellom Tesla og Newton om hvorvidt det er vekselspenning
eller likespenning som skal være fremtidens bærer for å spre elektrisk
strøm til folks boliger. Programlederen gir oss en inngående
forklaring på hvorfor vekselspenning vant. Det starter med påstanden
om at likespenning krever meget tykkere kabel (i størrelsesorden
hundregangeren) for å transportere strøm. Hvis programlederen hadde
stoppet sin prosedyre med dette, så skulle jeg ikke ha klaget, men det
fortsetter i to nye retninger i noe som ser ut som forsøk på å
underbygge/utvide den initielle påstand. Det trekkes frem et eksempel
hvor en skal frakte strøm fra en foss og noen kilometer til nærmeste
by. For at dette skal være mulig ved bruk av likespenning, hevdes det,
må det plasseres en haug "repeatere" på veien. (Det sies ikke et ord
om hva for magi som skal skje i disse repeatere, eller hvorfor det som
skjer i disse ikke kan gjøres kun en gang, ved kraftstasjonen)
Dessuten blir vi undervist om opphavet til problemet hvilket består i
at likestrøm beveger seg på den ene lederen frem til destinasjon og så
tilbake på den andre lederen. Vekselspenning derimot reiser ikke så
langt, men veksler stadig retning (og av den demonstrasjon vi blir
vist ser det ut til at vekselspenning kun reiser noen cm før den igjen
snur. Altså, programlederen har ikke engang forstand på å dividere
elektrisitetens hastighet med vekselspenningsfrekvensen.
Normalt lar jeg meg ikke hisse opp av at PR-kåte tullinger formidler
nonsense om vitenskap i TV-kanaler som i det minste gir et inntrykk av
at de ønsker å formidle fakta. Altså, ikke oppspinn. I dette spesifike
tilfellet valgte jeg likevel å la blodet strømme til ansiktet, nettopp
fordi jeg ser formen på innholdet. Formen er som tatt ut av enhver
videreformidling av klimateori, hvor programlederne raper ut en masse
vrøvl de ikke har den spedeste dekning for.
Feilaktige påstander i det aktuelle program:
1) Vekselspenning har mindre tap i kabel enn likespenning.
2) Vekselspenning krever tynnere kabel for samme strøm.
(Det stikk motsatte er tilfellet om en tar med isolasjonsbehov i
regnestykket da ytterpunktene i potensiale tilsvarer to ganger roten
av to i forholdet mellom likespenning og vekselstrøm)
3) Elektronene har kortere reisevei i vekselspenning enn likespenning.
Dette er ekte fakta:
Grunnen til at vekselspenning ble valgt var ene og alene fordi en på
det tidspunkt da beslutningen skulle tas, ikke fantes nødvendig
kunnskap om hvordan en skulle forvandle lav likespenning til høy
likespenning. Å forandre lav vekselspenning til høy vekselspenning
hadde en ikke bare god kunnskap om, men all nødvendig matematikk var
tilgjengelig via Maxwells lover. (riktignok var disse tilstrekkelige
for å modulere både induktive og kapasitative DC/DC convertere, men en
var ikke istand til å applisere disse. Ei heller forstod en den
underliggende matematikk på den tiden tilstrekkelig godt til at en var
istand til å identifisere fremgangsmåte for å konstruere en
applikasjon. Dette gjelder når metoden er veien om induksjon, og noen
annen metode var ikke kjent. Idag har vi kapasitive og induktive
konverterere for både AC og DC uavhenig hva du vil ha på lastsiden.
Hvis beslutningen skulle tas idag så er det utenfor enhver rimelig
tvil, så sant fornuft får tillatelse til å seire, likespenningen som
ville seire.
Fordeler med likespenning:
1) Mindre behov for isolasjon.
2) Fleksibel verdi for spenning helt frem til siste transformator da
likespenningstransformatorer har meget større toleranser for input)
3) Likespenning er meget sikrerere i forhold til jord og sikkerhet er
meget enklere å implementere.
4) Energieffektive og kostnadseffektive lyspærer benytter
likespenning.
5) Elektromotorer drevet av likestrøm er enklere, mer driftsikre og
mer energieffektive.
6) Strømdelen til elektroniske apparater drevet av nettspenning blir
meget enklere.
7) Brumfiltre blir fullstendig unødvendig.
8) Betydelig billigre og enklere forbruksmåling.
9) Betydelig mindre elektrostatisk forurensing.
10) Pi/4 behov for kabeltykkelse i forhold til vekselspenning.
11) Ekstra fase gir 2 ganger strøm fremfor roten av tre.
(Sjeldent aktuelt da det er mye enklere å øke spenningen med roten av
2. se pnkt 2)
12) Store besparelser for alle som idag benytter likestrøm.
(Tog, trikk, undersjøiske kabler) (besparelsene er både initielle og
kontinuerlige)
Listen er praktisk talt endeløs.
For å si det med ordene til en elektronikkingeniør:
Vekselstrøm er for kommunikasjon. Likestrøm er for kraft.
Hvis Edison hadde konsentrert seg om å finne på en måte å forvandle
likespenning til høyere likespenning fremfor å bedrive svertekampanjer
overfor Tesla, så ville vi idag hatt et fornuftig likestrømnett. På
samme måte, hvis Tesla hadde konsentrert seg om å finne en måte å
omforvandle likespenning fremfor å se seg blind på induksjonsbøkene
til Maxwell så ville vi idag hatt et fornuftig strømforsyningsnett.
Som kuriositet kan jeg fortelle at størrelsen på strømforsyningen til
en PC ville vært mindre enn 1/20 av hva den er idag om vi hadde hatt
172 V likespenning i kontakten fremfor 220 vekselspenning. Prisen
ville også vært tilsvarende lavere.
For å konkludere det hele kan vi si at Edison hadde rett, når det kom
til stykket, men ikke for den åndssvake grunn han påberopte. Tesla på
sin side hadde feil, men fikk rett til å implementere denne. Et
interessant spørsmål er hvordan en kommersiell DC/DC converter ville
sett ut, uten transistorer. Dette er spørsmålet vi må makte å besvare
med den kunnskap som fantes på begynnelsen av nittenhundretallet, for
å rettferdiggjøre påstanden om at vekselspenning var et ufornuftig
valg, med mindre du gjør krav på at fravær av el mellom 1900 og 1950
(da transistoren ble masseprodusert) er bedre enn feil form på
strømmen. Noen forslag?
Steinar Midtskogen
> Feilaktige p�stander i det aktuelle program:
>
> 1) Vekselspenning har mindre tap i kabel enn likespenning.
Hvor mye tap m� en i dag regne med for � transformere lav likespenning
til h�g likespenning i forhold til � transformere lav vekselspenning
til h�g vekselspenning? Dvs opp til spenning som egner seg for
transport.
--
Steinar
Robert Roland
<ultralibe...@gmail.com> wrote:
>I en av de engelske popul�rvitenskapelige satellittkanaler p� en grad
>vest fikk vi en herlig demonstrasjon p� hvor galt det g�r n�r
>skrullinger befatter seg med vitenskap. (Programmet vil g� i stadig
>reprise de kommende uker)
Hva heter kanalen og programmet? Dette vil jeg se.
>Alts�, programlederen har ikke engang forstand p� � dividere
>elektrisitetens hastighet med vekselspenningsfrekvensen.
Og hva er egentlig elektrisitetens hastighet? Det er (minst) to m�ter
� se dette p�:
1. Hvor lang tid det tar fra man putter inn et elektron i den ene
enden til man f�r ut et i andre enden. I dette tilfellet har str�mmen
en hastighet som er opp mot lysets.
2. Hvilken hastighet ett bestemt elektron beveger seg i lederen n�r
str�mmen flyter. I dette tilfellet er hastigheten noen millimeter i
sekundet, avhengig av spenning.
http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_electricity
Men at det skal ha noen som helst betydning hvilke elektroner som
suser gjennom datamaskinen min, kan jeg ikke helt se.
>Feilaktige p�stander i det aktuelle program:
>3) Elektronene har kortere reisevei i vekselspenning enn likespenning.
En ting er at p�standen er feil. Noe annet er det at det er totalt
uten mening. Hvilken praktisk og/eller teoretisk betydning har
elektronenes reisevei? De blir jo ikke s� lett reisesyke.
>Fordeler med likespenning:
>5) Elektromotorer drevet av likestr�m er enklere, mer driftsikre og
>mer energieffektive.
Den m� du utdype. Dersom vi sammenligner den vanligste
vekselstr�msmotoren (asynkronmotor, ogs� kjent som kortslutningsmotor)
med den vanligste likestr�msmotoren (permanentmagnet i stator og
b�rstematet elektromagnet i rotor), kommer vekselstr�msmotoren best ut
p� nesten alle dine punkter, og p� de fleste andre.
Det er ikke uten grunn at b�de modellfly og el-biler benytter
vekselstr�msmotorer selv om de bare har likestr�m tilgjengelig.
>Som kuriositet kan jeg fortelle at st�rrelsen p� str�mforsyningen til
>en PC ville v�rt mindre enn 1/20 av hva den er idag om vi hadde hatt
>172 V likespenning i kontakten fremfor 220 vekselspenning. Prisen
>ville ogs� v�rt tilsvarende lavere.
Det er en stund siden jeg l�rte noe om dette, men jeg trodde en
PC-str�mforsyning likeretter nettspenningen direkte, og s� bruker
DC-DC-konvertering fra de 300V eller s�, og ned til de �nskede
spenninger. Er det ikke s�nn lenger?
--
RoRo
Dag-Erling Smørgrav
> Fordeler med likespenning:
> [...]
Du glemmer et viktig punkt: enklere og mer effektivt distribusjonsnett,
da man slipper varmeutviklingen og det tilhørende energitapet som
oppstår når kraftstasjoner koblet til samme nett ikke er helt nøyaktig i
fase.
DES
--
Dag-Erling Smørgrav - d...@des.no
Harald Mossige
> I en av de engelske popul�rvitenskapelige satellittkanaler p� en grad
> vest fikk vi en herlig demonstrasjon p� hvor galt det g�r n�r
> reprise de kommende uker)
>
> I programmet befinner vi oss i elektrisitetens barndom hvor det p�g�r
> en "krig" mellom Tesla og Newton om hvorvidt det er vekselspenning
> str�m til folks boliger. Programlederen gir oss en inng�ende
> forklaring p� hvorfor vekselspenning vant. Det starter med p�standen
> om at likespenning krever meget tykkere kabel (i st�rrelsesorden
> hundregangeren) for � transportere str�m. Hvis programlederen hadde
> stoppet sin prosedyre med dette, s� skulle jeg ikke ha klaget, men det
> fortsetter i to nye retninger i noe som ser ut som fors�k p� �
> underbygge/utvide den initielle p�stand. Det trekkes frem et eksempel
> hvor en skal frakte str�m fra en foss og noen kilometer til n�rmeste
> by. For at dette skal v�re mulig ved bruk av likespenning, hevdes det,
> m� det plasseres en haug "repeatere" p� veien. (Det sies ikke et ord
> om hva for magi som skal skje i disse repeatere, eller hvorfor det som
> Dessuten blir vi undervist om opphavet til problemet hvilket best�r i
> at likestr�m beveger seg p� den ene lederen frem til destinasjon og s�
> tilbake p� den andre lederen. Vekselspenning derimot reiser ikke s�
> langt, men veksler stadig retning (og av den demonstrasjon vi blir
> snur. Alts�, programlederen har ikke engang forstand p� � dividere
> elektrisitetens hastighet med vekselspenningsfrekvensen.
>
> Normalt lar jeg meg ikke hisse opp av at PR-k�te tullinger formidler
> nonsense om vitenskap i TV-kanaler som i det minste gir et inntrykk av
> tilfellet valgte jeg likevel � la blodet str�mme til ansiktet, nettopp
> fordi jeg ser formen p� innholdet. Formen er som tatt ut av enhver
> videreformidling av klimateori, hvor programlederne raper ut en masse
>
>
> Feilaktige p�stander i det aktuelle program:
>
> 1) Vekselspenning har mindre tap i kabel enn likespenning.
> (Det stikk motsatte er tilfellet om en tar med isolasjonsbehov i
> regnestykket da ytterpunktene i potensiale tilsvarer to ganger roten
> 3) Elektronene har kortere reisevei i vekselspenning enn likespenning.
>
>
> Dette er ekte fakta:
>
> det tidspunkt da beslutningen skulle tas, ikke fantes n�dvendig
> kunnskap om hvordan en skulle forvandle lav likespenning til h�y
> likespenning.
> � forandre lav vekselspenning til h�y vekselspenning
> hadde en ikke bare god kunnskap om, men all n�dvendig matematikk var
> tilgjengelig via Maxwells lover. (riktignok var disse tilstrekkelige
> for � modulere b�de induktive og kapasitative DC/DC convertere, men en
> var ikke istand til � applisere disse. Ei heller forstod en den
> underliggende matematikk p� den tiden tilstrekkelig godt til at en var
> istand til � identifisere fremgangsm�te for � konstruere en
> applikasjon. Dette gjelder n�r metoden er veien om induksjon, og noen
> annen metode var ikke kjent. Idag har vi kapasitive og induktive
> konverterere for b�de AC og DC uavhenig hva du vil ha p� lastsiden.
>
> Hvis beslutningen skulle tas idag s� er det utenfor enhver rimelig
> tvil, s� sant fornuft f�r tillatelse til � seire, likespenningen som
> ville seire.
>
> Fordeler med likespenning:
>
> 1) Mindre behov for isolasjon.
> 2) Fleksibel verdi for spenning helt frem til siste transformator da
> likespenningstransformatorer har meget st�rre toleranser for input)
> 3) Likespenning er meget sikrerere i forhold til jord og sikkerhet er
> meget enklere � implementere.
> 4) Energieffektive og kostnadseffektive lysp�rer benytter
> likespenning.
> 5) Elektromotorer drevet av likestr�m er enklere, mer driftsikre og
> mer energieffektive.
> 6) Str�mdelen til elektroniske apparater drevet av nettspenning blir
> meget enklere.
> 7) Brumfiltre blir fullstendig un�dvendig.
> 8) Betydelig billigre og enklere forbruksm�ling.
> 9) Betydelig mindre elektrostatisk forurensing.
> 10) Pi/4 behov for kabeltykkelse i forhold til vekselspenning.
> 11) Ekstra fase gir 2 ganger str�m fremfor roten av tre.
> (Sjeldent aktuelt da det er mye enklere � �ke spenningen med roten av
> 2. se pnkt 2)
> 12) Store besparelser for alle som idag benytter likestr�m.
> (Tog, trikk, undersj�iske kabler) (besparelsene er b�de initielle og
> kontinuerlige)
>
> Listen er praktisk talt endel�s.
>
> For � si det med ordene til en elektronikkingeni�r:
> Vekselstr�m er for kommunikasjon. Likestr�m er for kraft.
>
> Hvis Edison hadde konsentrert seg om � finne p� en m�te � forvandle
> likespenning til h�yere likespenning fremfor � bedrive svertekampanjer
> overfor Tesla, s� ville vi idag hatt et fornuftig likestr�mnett. P�
> samme m�te, hvis Tesla hadde konsentrert seg om � finne en m�te �
> omforvandle likespenning fremfor � se seg blind p� induksjonsb�kene
> til Maxwell s� ville vi idag hatt et fornuftig str�mforsyningsnett.
>
> Som kuriositet kan jeg fortelle at st�rrelsen p� str�mforsyningen til
> en PC ville v�rt mindre enn 1/20 av hva den er idag om vi hadde hatt
> 172 V likespenning i kontakten fremfor 220 vekselspenning. Prisen
> ville ogs� v�rt tilsvarende lavere.
>
>
> For � konkludere det hele kan vi si at Edison hadde rett, n�r det kom
> til stykket, men ikke for den �ndssvake grunn han p�beropte. Tesla p�
> sin side hadde feil, men fikk rett til � implementere denne. Et
> interessant sp�rsm�l er hvordan en kommersiell DC/DC converter ville
> sett ut, uten transistorer. Dette er sp�rsm�let vi m� makte � besvare
> med den kunnskap som fantes p� begynnelsen av nittenhundretallet, for
> � rettferdiggj�re p�standen om at vekselspenning var et ufornuftig
> valg, med mindre du gj�r krav p� at frav�r av el mellom 1900 og 1950
> (da transistoren ble masseprodusert) er bedre enn feil form p�
> str�mmen. Noen forslag?
Min konklusjon er at du ikkje har meir kunskap en TV-progrqammet
formidler. Stort sett er det bare v�s det du fortel.
HM
Harald Hanche-Olsen
> Chrisjoy skreiv:
>> [... masse ...]
>
> Min konklusjon er at du ikkje har meir kunskap en TV-progrqammet
> formidler. Stort sett er det bare v�s det du fortel.
Og du m�tte sitere hele innlegget hans for � formidle den konklusjonen?
--
* Harald Hanche-Olsen <URL:http://www.math.ntnu.no/~hanche/>
- It is undesirable to believe a proposition
when there is no ground whatsoever for supposing it is true.
-- Bertrand Russell
Harald Mossige
> + Harald Mossige <har...@hkabel.net>:
>
>> Chrisjoy skreiv:
>>> [... masse ...]
>> Min konklusjon er at du ikkje har meir kunskap en TV-progrqammet
>> formidler. Stort sett er det bare v�s det du fortel.
>
> Og du m�tte sitere hele innlegget hans for � formidle den konklusjonen?
Ja. Avsender er killerfiltrert av mange lesere, og derfor er det
�nskelig at dei som har han i filteret skal skj�nna samanhengen;
Meldinga er ikkje retta til Chrisjoy, det har ingen hensikt, men til
andre som les og kan bli forvirra av Crisjoys inkompetanse p� omr�det.
HM
Chrisjoy
> Chrisjoy <ultralibertaria...@gmail.com> writes:
> > Fordeler med likespenning:
> > [...]
>
> Du glemmer et viktig punkt: enklere og mer effektivt distribusjonsnett,
> da man slipper varmeutviklingen og det tilhørende energitapet som
> oppstår når kraftstasjoner koblet til samme nett ikke er helt nøyaktig i
> fase.
Det finnes desverre ikke DC/DC convertere som har en effektivitetsgrad
på 100% så også slike vil utvikle varme. Det er riktig som du sier at
det ikke vil være et faseproblem med likespenning da denne ideelt sett
kun har en fase. Faseproblemets opphav er den utfordring det er å
tilpasse vannmengden til skovlene med etterspørslen. Dette er en
utfordring du ikke blir kvitt med likespenning. Du blir dog kvitt den
del av problemet som har med fase å gjøre når flere generatorer/
kraftverk kobles til det samme distrubisjonsnett, men opphavet til
faseproblemet er ikke borte med å gå over til likespenning. Derfor
valgte jeg å prioritere ned denne fordel og konsentrere meg om de
forbrukerorienterte fordeler. Siden listen over fordeler er praktisk
talt endeløs, så er det vanskelig ikke å "glemme" noen av disse:-)
Chrisjoy
> [Chrisjoy]
>
> > Feilaktige påstander i det aktuelle program:
>
> > 1) Vekselspenning har mindre tap i kabel enn likespenning.
>
> til høg likespenning i forhold til å transformere lav vekselspenning
> til høg vekselspenning? Dvs opp til spenning som egner seg for
> transport.
Det er et interessant spørsmål du stiller, men det står ikke særlig
godt til hva du besvarer.
Chrisjoy
> On Tue, 7 Jul 2009 08:20:44 -0700 (PDT), Chrisjoy
>
> >I en av de engelske populærvitenskapelige satellittkanaler på en grad
> >vest fikk vi en herlig demonstrasjon på hvor galt det går når
> >reprise de kommende uker)
>
> Hva heter kanalen og programmet? Dette vil jeg se.
History Channel. Husker ikke hva programmet heter, men jeg antar du
kan finne det i EPG.
> >Altså, programlederen har ikke engang forstand på å dividere
> >elektrisitetens hastighet med vekselspenningsfrekvensen.
>
> Og hva er egentlig elektrisitetens hastighet? Det er (minst) to måter
> å se dette på:
>
> 1. Hvor lang tid det tar fra man putter inn et elektron i den ene
> enden til man får ut et i andre enden. I dette tilfellet har strømmen
> en hastighet som er opp mot lysets.
>
> 2. Hvilken hastighet ett bestemt elektron beveger seg i lederen når
> strømmen flyter. I dette tilfellet er hastigheten noen millimeter i
> sekundet, avhengig av spenning.
>
> http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_electricity
>
> Men at det skal ha noen som helst betydning hvilke elektroner som
> suser gjennom datamaskinen min, kan jeg ikke helt se.
Jeg forstod heller ikke hva dette har med saken å gjøre. Vi kan bare
gjette motivet for å bable om hastighet på elektrisitet i aktuell
sammenheng. Siden det i filmen kom rett efter at det var vist to svært
ulike kabler mht tverrsnittareal med påstanden om at dette var hvor
meget større en kabel må være for likespenning for å frakte samme
strøm, så klarte jeg ikke forstå dette anderledes enn at bableren
ville ha det til at kabelens motstand er større for likespenning,
fordi "likespenning reiser mye lenger enn vekselspenning".
> >Feilaktige påstander i det aktuelle program:
> >3) Elektronene har kortere reisevei i vekselspenning enn likespenning.
>
> En ting er at påstanden er feil. Noe annet er det at det er totalt
> uten mening. Hvilken praktisk og/eller teoretisk betydning har
> elektronenes reisevei? De blir jo ikke så lett reisesyke.
>
> >Fordeler med likespenning:
> >5) Elektromotorer drevet av likestrøm er enklere, mer driftsikre og
> >mer energieffektive.
>
> Den må du utdype. Dersom vi sammenligner den vanligste
> vekselstrømsmotoren (asynkronmotor, også kjent som kortslutningsmotor)
> med den vanligste likestrømsmotoren (permanentmagnet i stator og
> børstematet elektromagnet i rotor), kommer vekselstrømsmotoren best ut
> på nesten alle dine punkter, og på de fleste andre.
Tøv.
Jeg er dog ikke interessert i å gå i diskusjon om de praktiske sider
ved elektromotorer, da sammenligningsgrunnlaget krever at en fordyper
seg i hvordan motoren skal brykes med hensyn på variabel last og
rotasjonshastighet. Tar en med slike forhold så blir bildet noe mer
nyansert.
> Det er ikke uten grunn at både modellfly og el-biler benytter
> vekselstrømsmotorer selv om de bare har likestrøm tilgjengelig.
Neida, det er ikke tilfeldig. Det kommer av at vekselspenningsmotorer
har satt seg i markedet pga. valget av spenning. Dessuten har
vekselspenningsmotor lavere vekt for effekter under 3-500W.
> >Som kuriositet kan jeg fortelle at størrelsen på strømforsyningen til
> >en PC ville vært mindre enn 1/20 av hva den er idag om vi hadde hatt
> >172 V likespenning i kontakten fremfor 220 vekselspenning. Prisen
> >ville også vært tilsvarende lavere.
>
> Det er en stund siden jeg lærte noe om dette, men jeg trodde en
> PC-strømforsyning likeretter nettspenningen direkte, og så bruker
> DC-DC-konvertering fra de 300V eller så, og ned til de ønskede
> spenninger. Er det ikke sånn lenger?
Jeg forstår ikke hva du mener. Hva betyr det å likerette spenningen
_direkte_ og hvordan motsvarer dette andre måter?