AC aslında nedir?


9

Aslında alternatif akım (AC) nedir? Ve doğru akım (DC)? Temel elektrik devreleri analizi hakkında birkaç kitap okudum ve bunlar çelişkili.

  1. Bazı kitaplar AC'nin sinüzoidal durağan durumla aynı olduğunu söylüyor. Yani, bir sinüs veya kosinüs fonksiyonu (aslında, bunlar sadece yatay olarak kaydırılır). Örneğin, . Bu kitaplara göre, DC tamamen sabittir (statik), yani voltaj ve akım zamana bağlı değildir ( , burada ). Akımlar, bu vakaların her birinde voltajlarla aynı forma sahiptir.v(t)=Asin(ωt+ϕ)v(t)=kk=const.
  2. Diğer kitaplara göre AC, zaman içinde işaretini değiştiren (değişen) herhangi bir akımdır ( ). : Notasyonu matematiğe i (T_1) <0 ve i (t_2)> 0 bazıları için T_1 ve t_2 T_1 \ neq t_2 . İşaretini değiştirdiği sürece herhangi bir şekli olabilir.ti(t1)<0i(t2)>0t1t2t1t2

Pratikte ilk seçeneği kazandığını düşünmeye meyilliyim ama belki de ikinci seçeneğin etimolojisi daha iyidir.

Diğer bazı soruların bununla ilişkisi vardır:

  1. AC, sinüzoidal durağan durumun ve sabit voltajın toplamı olan bir voltaj mıdır? Örneğin, v(t)=Asin(ωt+ϕ)+k .
  2. AC bir shawtooth dalgası mı?

7
Amacınız ne? Amplifikatör devrelerinde "AC analizi", yani "küçük sinyal analizi"? Güç dağıtımı? Güç kaynağı tasarımı? Tüm çelişkili görüşleriniz doğrudur, farklı bağlamlarda (AC genellikle testere dişi olmasa da, nereye bakacağınızı biliyorsanız saf testere dişi AC dalga formlarının örneklerini bulabilirsiniz). Hiçbir bağlam vermeden bu çok geniş.
Brian Drummond

Yanıtlar:


18

AC'nin kesin bir anlamı yoktur, anlamı bağlama bağlıdır. Muhtemelen çeşitli dalga formlarını tanımlamak ve AC olarak adlandırılıp adlandırılamayacağını sormak daha iyidir.

Sıfır ortalaması olan bir sinüs dalgası dalga biçimi kesinlikle AC olarak sayılır.

Sıfır ortalaması olan bir kare, üçgen veya başka bir dalga şekli de AC olarak sayılır.

Bu dalga formlarından herhangi birinin sıfır olmayan küçük bir ortalaması varsa, bunlar küçük bir DC bileşeniyle AC olarak tanımlanabilir.

Genelde AC ile, açıklamanın 'alternatif' kısmı, dalga formunun zaman zaman polariteyi tersine çevirdiğini gösterir (ancak sadece önerildiği kadar zayıftır). Yukarıdaki dalga formlarından birinin tersine dönmeyecek şekilde büyük bir DC ortalaması varsa, dalgalanan DC veya dalgalanan DC (Michael K'nin işaret ettiği gibi) olarak tanımlanabilir veya DC'nin üstünde AC olarak adlandırılabilir veya büyük DC bileşenli AC. Hepsi doğru olurdu, ya da en azından hiçbiri yanlış değil.

Her durumda, dalga formunun ne olduğu gerçekten önemliyse, dalga formu voltajını zamanın bir fonksiyonu olarak tanımlayın, farklı insanların nasıl adlandırmaya çalıştıklarına kapılmayın. Bir sınav veya sınıf ödevindeyse, öğretmeninizin ne beklediğini ezberleyin (notlarında olacaktır) ve sadece işaretler için yeniden oluşturun.


OP'nin özellikle dalgalanan DC'ye (küçük bir AC bileşeniyle nispeten büyük bir DC gerilimi olması) ilişkin olarak "dalgalanma" terimi ile karşılaşabileceğinden bahsetmek isteyebilirsiniz. Dalgalanma, elbette, doğrudan voltajın dalga formuyla ilişkili değildir, ancak çoğunlukla DC voltajının DC olmayan bileşeninin tepe-tepe değerinin değişmesidir. (Örnek: "Bu 13,8 V DC güç kaynağı, tam yükte maksimum 30 mV tepeden tepeye dalgalanmaya sahiptir.")
CVn

4
Bununla birlikte, sadece nihai paragraf için bile +1 veriyorum. Tüm bunlardan gelen gerçek eve götürme (ya da işe götürme?) Dersi; açık tanımların yokluğunda, eğer gerçekten önemliyse, tanımlarınızın iletişim kurduğunuz kişiyle aynı olmasına güvenmeyin; bunun yerine, gerçekten ne demek istediğinizi açıklayın.
CVn

"AC'nin kesin bir anlamı yok, anlamı bağlama bağlı olabilir." Şimdi bu şekilde öğrendim ve muhtemelen tüm kitaplarımla çelişiyorum, bu yüzden bunu nereden aldığınızı oldukça merak ediyorum.
Mast

12

Bu aslında düşündüğünüzden daha karmaşık bir soru.

Nominal değer olarak, duvardan AC olarak gelen sinüzoidal voltları ve bir aküden DC olarak çıkan voltları düşünüyoruz, ancak gerçekte bunlar sadece iki, neredeyse saf, yaygın olarak bulunan örneklerdir.

@ ThePhoton'un belirttiği gibi, gerçekte tüm voltajlar iki bileşene sahip olarak ifade edilebilir. Bir DC parçası ve bazı AC zaman fonksiyonu. Zaman fonksiyonu herhangi bir şey olabilir. Basit bir sinüs, bir üçgen, nabız dalgası, ortalama sıfır genliği ile istediğiniz her şey.

Duvar prizinin sıfır DC parçasına sahip olması ya da olması gerekir ve pilin sıfır AC işlevi olmalıdır. Bununla birlikte, gerçekte her sinyalin bir dereceye kadar bir kısmı vardır.

Uygulamada, bir sinyal AC veya DC olarak adlandırılıp adlandırılmayacağımız, çoğunlukla sinyalin hangi bilgileri taşıdığına ve onu nasıl kullanmayı amaçladığımıza bağlıdır.

Örnek 1: Bir köprü doğrultucunun çıkışını düşünün.

resim açıklamasını buraya girin

Açıkçası buradaki girdi AC'dir, ancak çıktıya ne diyoruz.

Bir DC güç kaynağı oluşturmak için normal işlev için kullanacaksak, DC bileşenli bir AC işlevi olmasına rağmen buna DC diyoruz.

Bununla birlikte, bu tam doğrultulmuş dalgayı bir amplifikatöre sinyal olarak beslemek isteseydik, ona AC sinyali derdik.

Örnek 2: Basit bir DC taraflı amplifikatör düşünün

resim açıklamasını buraya girin

Yine giriş açık bir şekilde klasik AC'dir, ancak düzgün çalışması için bir DC voltaj bileşeni eklenir ve çıkış Q'nun bir DC bileşeni ile biter.

Aslında bu, giriş sinyali kaldırılsa bile hala geçerlidir. Kapsamda çıkış bir DC voltajına benzeyebilir, ancak buna sıfır genlikli (önyargılı) bir AC sinyali olarak değiniriz.

Örnek 3: AC veya DC mi?

resim açıklamasını buraya girin

Bu dalga formuna dalgalanma ile bir DC gerilimi veya büyük bir DC ofsetine sahip bir AC gerilimi diyebilirsiniz.

Her ikisi de doğru olabilir. Hangisinin daha doğru olduğu tamamen sinyalin nasıl kullanıldığına bağlıdır. Bazı uygulamalarda her ikisi de doğru olabilir.

Sonuç olarak:

Şebeke ve akü voltajlarının en basit örnekleri dışında AC ve DC terimleri göreceli ve uygulamaya özeldir. Hangi terimi kullandığınızı veya duyduğunuzu belirli bir yüksek faydacı anlam ifade etmelidir.


4
Merhaba Trevor. +1. Dosya adındaki noktadan önce bir harf ekleyerek imgur resimlerini boyutlandırabileceğinizin farkında olup olmadığınızdan emin değilim. egistack.imgur.com/IOl0W m .jpg onu orta boy 320 x 320 bir görüntüye dönüştürür. Kullanışlı olanlar küçük resim için 't', orta için 'm', büyük için 'l' ve kocaman için 'h'! Daha fazla bilgi için bitmapcake.blogspot.ie/2015/05/… adresine bakın . Örnek 1'iniz gibi görüntülerin yayının metniyle orantılı olarak daha iyi hale getirilmesine yardımcı olabilir.
Transistör

1
Önyargı DC voltajı sabit olduğu sürece, ortaya çıkan DC + AC voltajının başka bir toprak referansında olduğunu düşünemez miydiniz? Sonuçta, +676 voltluk bir DC önyargısı (veya bu konu için başka bir değer) hakkında özel bir şey yoktur; bu sadece neye karşı ölçtüğünüze bağlıdır. Bunu yaparsanız, saf bir DC sapmasının bir voltaj dalga formunun AC veya DC olup olmadığı ile alakasız olduğu
CVn

@ MichaelKjörling, önyargı göreceli bir terim, iyi bir nokta.
Trevor_G

10

AC ve DC'nin birbirleriyle tamamen aynı fikirde olmayan iki farklı tanımı vardır.

  1. Sinyal her zaman pozitif veya daima negatif olan aynı işarete sahipse DC'dir. Bazen negatif, bazen pozitifse bir sinyal AC'dir.

  2. Bir sinyal zaman içinde değişmezse DC'dir ve zaman içinde değişirse ve ortalama değeri 0 ise AC'dir (Nb: bu, her sinyalin tamamen AC veya tamamen DC olarak kategorize edilemeyeceği anlamına gelir. aşağıya bakınız)

İlk tanımın nereden geldiğini veya hangi alt alanın tercih ettiğini bilmiyorum, ancak Stackexchange ve diğer çevrimiçi sitelerde kullanıldığını ve birkaç kez şiddetle savunduğunu gördüm.

İkinci tanım benim deneyimime göre devre teorisinde ve EE'deki çoğu akademik çalışmada kullanılan tanımdır. Bu tanımın değeri, herhangi bir sinyalin AC ve aşağıdaki DC bileşenlerine ayrılabilmesidir.

v(t)=vdc(t)+vbirc(t),

DC kısmı aslında sabittir (vdc(t)=cÖnstbirnt) ve AC parçasının ortalama değeri 0'dır.

Bu tanımlarla, birçok devrede sinyalin DC ve AC bileşenlerinin etkilerini ayrı ayrı analiz ederek devre davranışını anlamanın yollarını bulabiliriz. Örneğin, AC bileşeninin genliği küçükse, devre doğrusal olmayan bir bileşen olsa bile davranışını bir devrenin doğrusallaştırılmış bir modelinde analiz etmek mümkün olabilir.


1
+1 RE: "İlk tanımın nereden geldiğini bilmiyorum" ... muhtemelen AC bir doğrultucudan geçtiğinde, sadece katlanmış bir sinüs dalgası olduğunu bilmemize rağmen DC diyoruz.
Trevor_G

1
@Trevor, Evet, sanırım bu güç dünyasından, ama gerçekten bilmiyorum.
Foton

2
Tabii ki bir anlamda her zaman sabit olacak gerçek bir DC yoktur. Devreyi kullanmaya başlamadan önce açılması gerekiyordu ve sonunda kapatılacak.
Peter Green

2
@PeterGreen, bu doğru. Sıfır radyasyon üretmek için yeterince küçük direnç veya devre olmayan gerçek ideal kabloların olmadığını düşünüyorsanız, devre teorisinin tamamı mükemmel modellerden ziyade faydalı yaklaşımlara dayanır.
Foton

Sabit polariteye sahip dalgalanan bir voltaj DC'dir. Kutupları geçen ('0'dan geçer') herhangi bir şey AC'dir. Doğru Akım, Sabit Akım ile aynı değildir.
Mast

2

Fark ettiğiniz gibi, "AC" çoklu tanımları olan bir terimdir.

  • AC alternatif akım demektir! Dönem! Başkalarını dinlemeyin !!!

:)

  • AC sadece sinüs dalgaları anlamına gelir: AC gerilimi ve AC akımı. (Kosinüs de kabul edilebilir.)

  • AC "dinamik" veya "değiştirme" anlamına gelir. Değişmiyorsa, statik ve DC'dir.

Bu durumda, dar bir voltaj yükselmesi AC değildir, çünkü güncel değildir, aynı zamanda hızlı bir şekilde değiştiği için tamamen AC'dir. Ama gerçekten AC değil, çünkü sadece bir polaritesi var; sıfırı geçmez veya ileri geri değişmez. Ama aynı zamanda AC değil çünkü sinüsoid değil !!!

Aptalca tartışmalardan kaçının ve kelimelerin "Tek Gerçek Anlamı" nı takip etmeyi daima unutmayın. Buna "Swiftian Savaşı" denir.

Bu, Liliputian'ların Büyük-endians ve Küçük-endians arasında bir savaşın olduğu Gulliver'in Seyahatleri'nde iyi parodi. Görünüşe göre Johnathan Swift geleceği ve internetin geleceğini görebiliyordu. Aptal Liliputian savaş dahil: minik insanların büyük ve iç içedir hoards ... ... birbirlerinin boğazlarını ... için kavga bir yumurta kırmak Tek Gerçek Yolu şekilde.


1

Akım şarj hareketidir. Bakır tel gibi iletken bir malzemedeki yük taşıyıcıları elektronlardır.

Bir elektron üzerinde bir kuvvet varsa, hareket edecektir. Elektrikle uğraşırken elektromanyetik kuvvetle ilgileniyoruz .

Alternatif akım için, elektronlar ortalama olarak ileri geri, ileri ve geri vb. Gider, ancak ortalama konumları değişmez.

Doğru akım için, ortalama olarak elektronlar bir yöne gider.

Ayrıca bakınız: Wikipedia: Sürüklenme hızı .

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.