Električna energija je vrsta energije koja uključuje kretanje elektrona duž vodiča, kao što je žica. Protok elektrona može se dogoditi u jednom smjeru ili u oba smjera duž žice. Kada struja teče u jednom smjeru, to se naziva istosmjerna struja (DC). Izmjenična struja (AC) je kada elektroni teku u oba smjera – jedan pa drugi. Baterije proizvode istosmjernu struju, a električne mreže koje osiguravaju električnu energiju domovima i drugim zgradama koriste izmjeničnu struju.
Istosmjerna struja
U prirodi se elektricitet javlja samo rijetko, kod nekih životinja ili uz munje. U potrazi za stvaranjem električne energije, znanstvenici su otkrili da su električna i magnetska polja povezana. Magnetno polje u blizini žice uzrokuje strujanje elektrona u jednom smjeru duž žice jer ih polovi magneta odbijaju i privlače. Tako je rođeno istosmjerno napajanje iz baterije, razvoj koji se prvenstveno pripisuje radu i promociji američkog izumitelja Thomasa Edisona tijekom 19. stoljeća.
Naizmjenična struja
U kasnom 19. stoljeću, drugi znanstvenik, srpsko-američki inženjer Nikola Tesla, radio je na razvoju izmjenične struje jer je mogao prenositi različite količine energije. Umjesto da stalno primjenjuje magnetizam duž žice, koristio je magnet koji je rotirao. Kada je magnet bio orijentiran u jednom smjeru, elektroni su tekli prema pozitivnom, ali kada je orijentacija magneta bila okrenuta, elektroni su se također okretali.
napon
Druga razlika između AC i DC uključuje količinu energije koju svaki može nositi. Svaka baterija je dizajnirana da proizvodi samo jednu razinu napona, a taj napon istosmjerne struje ne može putovati jako daleko dok ne počne gubiti energiju. Izmjenični napon iz generatora u elektrani može se povećati ili smanjiti jačinom pomoću drugog mehanizma, koji se naziva transformator.
transformatori
Transformatori se koriste gdje god treba povećati ili smanjiti električni napon. Na primjer, obično se vide na električnim stupovima. Elektrana proizvodi električnu energiju na vrlo visokom naponu tako da može prijeći velike udaljenosti. Međutim, napon se mora smanjiti prije nego što električna energija stigne u domove i druge zgrade koje je koriste za napajanje uređaja, strojeva i drugih uređaja. AC se također može promijeniti u DC pomoću adaptera, poput one vrste koja se koristi za napajanje baterije na prijenosnom računalu.