ปัญหาการทำความเข้าใจกระแสสลับ (AC)

กระแสสลับจะไปได้ทุกที่ได้อย่างไรถ้ามันเดินทาง "ไปมา" ในสาย? ฉันเข้าใจว่า Direct Current เป็นการไหลของอิเล็กตรอนผ่านสายไฟ แต่ฉันมักจะสับสนกับการทำงานของกระแสสลับ ฉันคาดหวังว่าฉันจะพลาดอะไรบางอย่างไปง่าย ๆ แต่ทุกคนสามารถชี้ให้ฉันเห็นทรัพยากรที่ทำงานได้ดีในการอธิบาย AC หรืออาจเสนอคำอธิบายด้วยตัวเอง? ขอบคุณ!

ปัจจุบันหรืออะไรก็ตามที่แบกพลังงานไม่จำเป็นต้อง "ได้ทุกที่" ในระยะยาวเพื่อส่งพลังงาน คิดว่าลูกสูบทำงานอย่างไรในเครื่องยนต์เบนซิน พวกเขากลับไปกลับมาและไม่ "ไปไหน" แต่ก็ยังส่งพลังไปที่อื่น (เพลาข้อเหวี่ยง)

กระแสสลับเป็นบิตเช่นลูกสูบ คุณยังสามารถแยกงานที่มีประโยชน์ออกมาได้

อีกวิธีหนึ่งในการดูกระแสสลับคือกระแสตรงที่เกิดขึ้นซึ่งเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา สมมุติว่ากระแสถ้าทำตามฟังก์ชันไซน์ที่มีแอมพลิจูดสูงสุดที่ 1.41 A. ณ จุดใด ๆ ในวัฏจักรจะมีกระแสไหลทันทีจำนวนหนึ่งซึ่งอยู่ที่ใดก็ได้ตั้งแต่ -1.41 A ถึง +1.41 A บางครั้งกระแสคือ 0 และ คุณไม่สามารถรับงานใด ๆ จากมัน บางครั้งมันก็ไม่ได้เป็นศูนย์และคุณสามารถ หากคุณแยกวงจรออกเป็นภาพรวมทันทีและล็อตจำนวนมากคุณสามารถค้นหาระดับกระแสเฉลี่ยที่สม่ำเสมอซึ่งคุณสามารถแยกงานเดียวกันได้ นั่นคือค่า RMS (Root Mean Square) ซึ่งในกรณีนี้คือ 1 A. ในแต่ละครั้งคุณอาจได้รับมากกว่าหรือน้อยกว่าเล็กน้อย แต่โดยเฉลี่ยในรอบนี้กระแส AC นี้จะเท่ากับ 1 A DC สำหรับ วัตถุประสงค์ของการแยกงาน ค่าเฉลี่ยของสแนปชอตทันทีนี่เป็นส่วนสำคัญ คุณสามารถเขียนมันเองและดูผลลัพธ์ โปรดทราบว่างานที่สามารถทำได้ในปัจจุบันนั้นเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของกระแสไฟฟ้านั่นคือสาเหตุที่ชิ้นส่วนลบไม่ยกเลิกส่วนที่เป็นบวก

และตอนนี้ช่วงเวลาของคุณของเซน

ใส่หมวกของ Zen

คิดถึงคลื่นบนชายหาด พวกเขาเข้าไปข้างในพวกเขาออกมา พวกเขาเข้าไปข้างในพวกเขาออกมา ทีนี้ถ้าคุณเป็นมนุษย์ด้วยเท้าของคุณบนทรายมันค่อนข้างง่ายที่จะแกล้งทำเป็นว่าไม่มีอะไรเคลื่อนไหว หากคุณเป็นปูเสฉวนหรือหอยแมลงภู่ม้าลายอย่างไรก็ตาม ...

ตอนนี้ให้เราตรวจสอบการเคลื่อนที่ของคลื่นสักครู่ เมื่อพวกเขามาถึงสุดขั้วของการเคลื่อนไหว (เช่นทุกทางหรือทุกอย่างออก) พวกเขาดูเหมือนจะยืนนิ่ง อืมน่าสนใจ ...

ตอนนี้คุณอาจถามตัวเองว่าการเคลื่อนไหวเป็นจังหวะและมีจังหวะเป็นระยะ "ทำอะไร" ได้อย่างไร? ลองพิจารณาความจริงที่ว่าเม็ดทรายทุกเม็ดบนชายหาดนั้นเคยเป็นส่วนหนึ่งของภูเขา

อย่างน้อยก็ก้อนหิน

สาขาฟิสิกส์ - ทำให้เรารู้สึกถึงเลือดไม่สำคัญตั้งแต่ 650 ปีก่อนคริสตศักราช

ถอดหมวกเซน

เพื่อที่จะตอบคำถามของคุณมากขึ้นโดยเฉพาะการกระแสสลับประกอบด้วยคลื่นที่ไปเข้าและออกเป็นจำนวนมากได้เร็วกว่าหนึ่งบนชายหาด - โดยทั่วไปอย่างน้อย 60 ครั้งได้เร็วขึ้น

แทนที่จะคิดถึงกระแสไฟฟ้าที่เดินทางจากจุด A ถึงจุด B คิดว่าเป็นผลมาจากปฏิกิริยาระหว่างอิเล็กตรอน การแสดงภาพที่ดีคือเปลของนิวตัน

ตำแหน่งของตลับลูกปืนไม่เปลี่ยนแปลง แต่โมเมนตัม (พลังงาน) ยังคงถูกถ่ายโอน

ฉันเห็นคำถามนี้ตลอดเวลาและต้องการเสนอข้อมูลนี้ ทุกคนดูเหมือนจะเข้าใจ DC ดังนั้นสักครู่ลองพิจารณาวงจรแบตเตอรี่ที่มีขั้วบวกและขั้วลบ ขั้วบวกมีแรงดันบวกและขั้วบวกมักจะถือว่า "กราวด์" และการเชื่อมต่อบวกกับขั้วลบจะทำให้วงจรเสร็จสมบูรณ์

แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวกคืออะไร? 5VDC? 9VDC? 12VDC? ไม่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไข "แรงดันไฟฟ้า" ที่ขั้วบวกอาจได้รับการแก้ไข แต่อาจเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน

ในแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดจะปรากฏบนลวดร้อนในรูปแบบของคลื่นไซน์ มันเป็นตัวแปรจาก 0V ถึง + Vpeak กลับไปที่ 0V แล้วลบไปที่ -Vpeak จากนั้นกลับไปที่ 0V ลวดอื่น ๆ ที่จำเป็นในการทำให้วงจรเป็น NEUTRAL และจุดประสงค์ทั้งหมดของมันคือเพื่อให้เส้นทางการส่งคืน ไม่ใช่ "กราวด์" ไม่มี "กราวด์" ในแหล่งจ่ายไฟ AC แรงดันไฟฟ้าทั้งหมดในแหล่งจ่ายกระแสสลับมาจากสายไฟซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่าแรงดันไฟฟ้า ในแหล่งจ่ายไฟ AC สัญญาณแรงดันไฟฟ้าบนลวดร้อนสลับจาก 0V ถึง + vPeak กลับไปที่ 0V จากนั้นจะไปที่ -vPeak เชิงลบแล้วกลับไปที่ 0V

ผู้คนมีความยากลำบากในการเข้าใจความคิดที่ว่า HOT สามารถไปในเชิงลบได้เพราะพวกเขาพยายามที่จะเปรียบเทียบกับหลักการของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ใช้ผลตอบแทน (ขั้วลบ) เป็นกราวด์ แหล่ง AC ไม่มี "กราวด์" ลวดร้อนมีคลื่นไซน์ที่เปลี่ยนจาก 0V เป็น + vPeak เป็น 0V จากนั้นลบเป็น -vPeak แล้วกลับเป็น 0V โดยปกติจะสลับประมาณ 60 ครั้งต่อวินาทีในสหรัฐอเมริกาและ 60 เฮิร์ตซ

สายที่ 3 ที่คุณเห็นในปลั๊ก AC เรียกว่ากราวด์นั้นไม่เหมือนกับกราวด์ในวงจร DC ในวงจร AC "กราวด์" นี้เป็นสายเพิ่มเติมที่มักจะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายในที่ปลายอีกด้านหนึ่งและให้เส้นทางความปลอดภัยเพื่อให้ผู้บริโภคไม่ได้รับไฟฟ้าในกรณีที่มีบางสิ่งในอุปกรณ์สัมผัส ด้วยลวดร้อน ไม่เหมือนกับ DC ในวงจร AC ลวดกราวด์ไม่จำเป็นเลยและไม่เกี่ยวกับการไหลของกระแส AC ในอุปกรณ์

ในวงจร AC, ลวด NEUTRAL คือการส่งคืนแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ไหลจากลวดร้อน หากเราเชื่อมต่อหม้อแปลงแบบ Tapped Center ระหว่างสายไฟ HOT และ NEUTRAL AC, ก๊อกกลางก็จะกลายเป็น "จุดอ้างอิงการอ้างอิงระดับแรงดันไฟฟ้า" ซึ่งช่วยให้เราเห็น + แรงดันไฟฟ้าของคลื่นไซน์ที่ด้าน HOT เข้าไปในหม้อแปลงและ - แรงดันไฟฟ้าของคลื่นไซน์ซึ่งลวด NEUTRAL เข้าสู่หม้อแปลง แรงดันไฟฟ้าไม่ได้สลับไปมาระหว่าง NEUTRAL และ HOT ลวด HOT กำลังส่งคลื่นไซน์จาก 0V ถึง + vPeak จากนั้นกลับไปที่ 0 ลงไปที่ -vPeak แล้วกลับไปที่ 0 อีกครั้งลวด NEUTRAL นั้นจะเสร็จสมบูรณ์ วงจร - มันไม่มีแรงดันไฟฟ้าต้นทาง แรงดันไฟฟ้าทั้งหมดในวงจร AC มาจากสายไฟ HOT

นี่คือเหตุผลว่าทำไมในวงจร AC สายไฟจึงมีข้อความว่า HOT และ NEUTRAL และจำเป็นสำหรับการทำให้วงจรเสร็จสมบูรณ์ สายที่สามกราวนด์มีไว้เพื่อความปลอดภัยเท่านั้น HOT กำลังแบก SINE WAVE เป็นกลางคือผลตอบแทนและ GROUND มีจุดประสงค์เพื่อความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด

อุปมาอีกประการหนึ่ง

กระแสตรงเป็นเหมือนเลื่อยลูกโซ่ - บิตที่แหลมคมเดินทางไปในทิศทางเดียวทำงาน (หั่นไม้) แล้วกลับไปที่ตำแหน่งเดิม การเคลื่อนที่ของโซ่คงที่

กระแสสลับเป็นเหมือนมือที่เห็น - คมจะเดินทางไปในทิศทางเดียวจากนั้นหยุดชั่วครู่แล้วเดินทางไปในทิศทางตรงกันข้าม

การเปรียบเทียบนี้แบ่งลงด้วยกระแสสลับสามเฟส สามเฟสนั้นดีเพราะไม่มีจุดศูนย์ (กระแสไหลอยู่เสมอระหว่างเส้นลวดอย่างน้อยสองเส้น) และทำให้สามารถออกแบบมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน