AC and DC Power Source

 

AC Power Source (Alternating Current Source)

English:

• AC means Alternating Current where the current changes direction periodically.

• Produced by alternators (AC generators) using Faraday’s Law of Electromagnetic Induction.

• The voltage waveform is sinusoidal (sometimes square or triangular in special cases).

• AC supply is used in homes, industries, offices because it is easy to transmit over long distances.

Formation (How AC is produced):

1. Rotate a coil in a magnetic field.

2. Due to electromagnetic induction, alternating emf is generated.

3. The emf changes direction as the coil rotates → hence alternating current.

Calculation:

• Instantaneous EMF:
  $e = E_{max} \sin(\omega t)$

  
  

  where,
  $E_{max}$ = maximum voltage,
  $\omega$ = angular frequency $= 2\pi f$
  $t$ = time.

• RMS Value:
  $E_{rms} = \frac{E_{max}}{\sqrt{2}}$

• Power in AC:
  $P = V_{rms} \cdot I_{rms} \cdot \cos\phi$
  where $\cos\phi$= Power Factor.

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Hindi (हिंदी में):

• AC का मतलब Alternating Current (परिवर्ती धारा) होता है जिसमें धारा की दिशा समय-समय पर बदलती रहती है।

• इसे Alternator (AC Generator) द्वारा बनाया जाता है, जो Faraday’s Law of Electromagnetic Induction पर काम करता है।

• इसका वोल्टेज waveform sinusoidal होता है।

• घर, उद्योग, दफ्तरों में AC का उपयोग किया जाता है क्योंकि इसे लंबी दूरी तक आसानी से भेजा जा सकता है।

AC बनने की प्रक्रिया:

1. चुंबकीय क्षेत्र में एक कॉइल को घुमाने से धारा उत्पन्न होती है।

2. कॉइल की स्थिति बदलने से धारा की दिशा बदलती है → इसीलिए इसे Alternating Current कहते हैं।

गणना (Calculation):

• तात्कालिक EMF:
  $e = E_{max} \sin(\omega t)$
  

• RMS मान:
  $E_{rms} = \frac{E_{max}}{\sqrt{2}}$

• शक्ति (Power):
  $P = V_{rms} \cdot I_{rms} \cdot \cos\phi$
  

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🔹 DC Power Source (Direct Current Source)

English:

• DC means Direct Current where the current flows in one direction only.

• Produced by batteries, DC generators, rectifiers.

• The voltage is constant (does not change with time).

Formation (How DC is produced):

1. Battery: By chemical reaction (electrochemical process).

2. DC Generator: Uses commutator to convert alternating emf into direct current.

3. Rectifier: Converts AC into DC.

Calculation:

• Ohm’s Law:
  $V = I \cdot R$
  

• Power in DC:
  $P = V \cdot I$
  

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Hindi (हिंदी में):

• DC का मतलब Direct Current (प्रत्यक्ष धारा) है जिसमें धारा केवल एक ही दिशा में बहती है।

• इसे Battery, DC Generator और Rectifier द्वारा बनाया जाता है।

• DC का वोल्टेज स्थिर (constant) होता है।

DC बनने की प्रक्रिया:

1. बैटरी: रासायनिक प्रतिक्रिया से (Electrochemical process)।

2. DC Generator: Commutator की मदद से AC को DC में बदला जाता है।

3. Rectifier: AC को DC में बदलता है।

गणना (Calculation):

• ओम का नियम:
  $V = I \cdot R$
  

• शक्ति (Power):
  $P = V \cdot I$
  

Feature	AC (Alternating Current)	DC (Direct Current)
Definition	Current that changes direction periodically	Current that flows in one direction only
Source	Alternator (AC Generator), Power Plants	Battery, DC Generator, Rectifier
Waveform	Sinusoidal (can be square, triangular)	Straight Line (constant)
Formation	- Coil rotates in a magnetic field - EMF generated alternates due to rotation - Uses Faraday’s Law of Induction	- Battery: electrochemical reaction - DC Generator: Commutator converts AC to DC - Rectifier: Converts AC into DC
Voltage Expression	$e = E_{max} \sin(\omega t)$	$V = I \cdot R$
RMS Value	$E_{rms} = \frac{E_{max}}{\sqrt{2}}$	Not applicable (Voltage is constant)
Power	$P = V_{rms} \cdot I_{rms} \cdot \cos\phi$	$P = V \cdot I$
Direction of Flow	Alternates (positive to negative)	Unidirectional (only one way)
Usage	Homes, industries, offices, transmission	Electronics, batteries, DC motors