AC คืออะไร

กระแสสลับ (AC) คืออะไรจริง ๆ และกระแสตรง (DC)? ฉันอ่านหนังสือหลายเล่มเกี่ยวกับการวิเคราะห์วงจรไฟฟ้าขั้นพื้นฐานและพวกมันขัดแย้งกัน

1. หนังสือบางเล่มบอกว่า AC เหมือนกันกับสถานะคงที่ของซายน์ นั่นคือฟังก์ชั่นไซน์หรือโคไซน์ (อันที่จริงแล้วมันเป็นฟังก์ชันเลื่อนในแนวนอนเท่านั้น) ยกตัวอย่างเช่นพี) ตามหนังสือเหล่านี้ DC เป็นเครื่องเขียนทั้งหมด (คงที่) นั่นคือแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าไม่ได้ขึ้นอยู่กับเวลา (โดยที่ ) กระแสมีรูปแบบเดียวกันกับแรงดันไฟฟ้าในแต่ละกรณี$v(t) = A \sin(\omega t + \phi)$$v(t) = k$$k = \mathrm{const.}$
2. อ้างอิงจากหนังสือเล่มอื่น ๆ AC คือกระแสใด ๆ ที่กำลังเปลี่ยนแปลง (นั่นคือสลับ) เครื่องหมายของเขาเมื่อเวลาผ่านไป ( ) เลขที่สัญกรณ์:และสำหรับบางและที่t_2 มันอาจมีรูปร่างใด ๆ ตราบเท่าที่มันสลับเครื่องหมายของเขา$t$$i(t_1) < 0$$i(t_2) > 0$$t_1$$t_2$$t_1 \neq t_2$

ฉันมีแนวโน้มที่จะคิดว่าในทางปฏิบัติจะชนะตัวเลือกแรก แต่บางทีมันอาจดีกว่านิรุกติศาสตร์ของตัวเลือกที่สอง

บางคำถามอื่นที่เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้:

1. AC เป็นแรงดันไฟฟ้าที่เป็นผลรวมของสถานะคงที่ของไซน์และแรงดันคงที่หรือไม่? ยกตัวอย่างเช่นK$v(t) = A \sin(\omega t + \phi) + k$
2. AC เป็นคลื่น Shawtooth หรือไม่?

AC ไม่มีความหมายที่ชัดเจนความหมายของมันอาจขึ้นอยู่กับบริบท อาจเป็นการดีกว่าที่จะระบุรูปคลื่นต่าง ๆ และถามว่าพวกเขาสามารถเรียกว่า AC ได้หรือไม่

รูปคลื่นคลื่นที่มีค่าเฉลี่ยเป็นศูนย์จะนับเป็น AC อย่างแน่นอน

สแควร์, สามเหลี่ยมหรือ waveshape อื่น ๆ ที่มีค่าเฉลี่ยเป็นศูนย์ก็จะนับเป็น AC

หากรูปแบบของคลื่นใด ๆ เหล่านี้มีค่าเฉลี่ยที่ไม่เป็นศูนย์ขนาดเล็กพวกเขาสามารถอธิบายได้ว่าเป็น AC ที่มีส่วนประกอบ DC ขนาดเล็ก

โดยทั่วไปกับ AC ส่วน 'การสลับ' ของคำอธิบายแนะนำ (แต่มันก็อ่อนแอตามที่แนะนำ) ว่ารูปคลื่นกลับขั้วเมื่อเวลาผ่านไป หากหนึ่งในรูปของคลื่นด้านบนมีค่าเฉลี่ยกระแสตรงขนาดใหญ่เช่นนั้นไม่ได้ย้อนกลับก็สามารถอธิบายได้ว่าเป็น DC ที่แปรปรวนหรือ DC ที่มีระลอกคลื่น หรือ AC ที่มีส่วนประกอบ DC ขนาดใหญ่ ทั้งหมดจะถูกต้องหรืออย่างน้อยก็ไม่มีใครผิด

ในทุกกรณีถ้ามันสำคัญจริง ๆ ว่ารูปคลื่นคืออะไรให้อธิบายถึงแรงดันรูปคลื่นเป็นฟังก์ชันของเวลาอย่ามัว แต่คิดว่าคนอื่นจะพยายามตั้งชื่อมันอย่างไร หากอยู่ในการสอบหรือการมอบหมายชั้นเรียนให้จดจำสิ่งที่ครูสอนพิเศษของคุณคาดหวังที่จะเห็น (มันจะอยู่ในบันทึกย่อของพวกเขา) และทำซ้ำสิ่งนั้นเพื่อทำเครื่องหมาย

นั่นเป็นคำถามที่ซับซ้อนกว่าที่คุณจินตนาการ

ที่ใบหน้าเราคิดว่าโวลต์ไซน์ที่ออกมาจากผนังเป็น AC และโวลต์ที่ออกมาจากแบตเตอรี่เป็น DC แต่ในความเป็นจริงนั้นเป็นเพียงตัวอย่างที่บริสุทธิ์เกือบสองเท่าที่มีอยู่ทั่วไป

ในฐานะที่เป็น @ThePhoton กล่าวถึงในความเป็นจริงแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดสามารถแสดงว่ามีสององค์ประกอบ ส่วน DC และฟังก์ชั่นเวลา AC ฟังก์ชั่นเวลาสามารถเป็นอะไรก็ได้ ไซน์ธรรมดาสามเหลี่ยมคลื่นพัลส์อะไรก็ได้ที่คุณชอบด้วยแอมพลิจูดเฉลี่ยศูนย์

เห็นได้ชัดว่าเต้ารับมีหรือควรมีส่วน DC เป็นศูนย์และแบตเตอรี่ควรมีฟังก์ชั่น AC เป็นศูนย์ อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงส่วนใหญ่สัญญาณทุกอย่างมีขอบเขตบ้าง

ในทางปฏิบัติไม่ว่าเราจะเรียกสัญญาณ AC หรือ DC นั้นขึ้นอยู่กับส่วนใหญ่ว่าข้อมูลใดที่สัญญาณกำลังแบกอยู่

ตัวอย่างที่ 1:พิจารณาเอาท์พุทของวงจรเรียงกระแสบริดจ์

เห็นได้ชัดว่าอินพุตที่นี่คือ AC แต่เราเรียกสิ่งที่เรียกว่าเอาท์พุท

ถ้าเราจะใช้มันสำหรับฟังก์ชั่นปกติเพื่อสร้างแหล่งพลังงาน DC เราเรียกมันว่า DC แม้ว่ามันจะเป็นฟังก์ชั่น AC ที่มีส่วนประกอบ DC จริงๆ

อย่างไรก็ตามหากเราตั้งใจจะป้อนคลื่นที่ได้รับการแก้ไขเต็มรูปแบบในแอมพลิฟายเออร์เป็นสัญญาณเราจะเรียกมันว่าสัญญาณ AC

ตัวอย่างที่ 2:พิจารณาเครื่องขยายเสียงลำเอียง DC แบบง่าย

อีกครั้งอินพุตเป็น AC แบบคลาสสิกอย่างชัดเจน แต่เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้องจะมีการเพิ่มส่วนประกอบแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและเอาท์พุทลงท้ายด้วยส่วนประกอบ DC ของ Q อย่างไรก็ตามเราจะยังคงเรียกสัญญาณเอาท์พุตแม้จะมีอคติ

ในความเป็นจริงนี้ยังคงเป็นจริงแม้ว่าสัญญาณอินพุตจะถูกลบออก ในขอบเขตเอาท์พุทอาจดูเหมือนแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง แต่เราจะเรียกมันว่าเป็นสัญญาณแอมป์ความกว้างศูนย์ (ลำเอียง)

ตัวอย่างที่ 3:มันคือ AC หรือ DC

คุณสามารถเรียกรูปคลื่นนี้ว่าแรงดัน DC ที่มีระลอกหรือคุณอาจเรียกมันว่าแรงดันไฟฟ้า AC ที่มี DC ออฟเซ็ตขนาดใหญ่

อาจถูกต้องก็ได้ สิ่งใดที่ถูกต้องมากขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการใช้สัญญาณ ในบางแอปพลิเคชันทั้งคู่อาจเป็นจริง

สรุปแล้ว:

นอกเหนือจากตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของแรงดันไฟฟ้าของสายและแบตเตอรี่แล้วคำว่า AC และ DC นั้นเกี่ยวข้องกับข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชัน คำใดที่คุณใช้หรือได้ยินควรเรียกใช้ความหมายที่เป็นประโยชน์ที่สูงขึ้น

มีคำจำกัดความที่แตกต่างกันสองประการของ AC และ DC ที่ไม่เห็นด้วยทั้งหมด

1. สัญญาณคือ DC หากมันมีสัญญาณเหมือนกันเสมอไม่ว่าจะเป็นบวกหรือลบเสมอ สัญญาณคือ AC หากบางครั้งมันเป็นลบและบางครั้งเป็นบวก

2. สัญญาณเป็น DC ถ้ามันไม่ได้เปลี่ยนแปลงในเวลาและ AC ถ้ามันแตกต่างกันในเวลาและมีค่าเฉลี่ยเป็น 0 (Nb: นี่หมายความว่าสัญญาณทุกคนไม่สามารถจัดเป็น AC บริสุทธิ์หรือ DC อย่างหมดจดในขณะที่เราจะ ดูด้านล่าง)

ฉันไม่ทราบว่าคำจำกัดความแรกมาจากที่ใดหรือฟิลด์ย่อยชอบ แต่ฉันเห็นว่ามีการใช้และปกป้องอย่างจริงจังสองสามครั้งใน Stackexchange และเว็บไซต์ออนไลน์อื่น ๆ

คำจำกัดความที่สองคือคำที่ใช้ในทฤษฎีวงจรและงานวิชาการส่วนใหญ่ใน EE ในประสบการณ์ของฉัน ค่าของคำจำกัดความนี้คือสัญญาณใด ๆ ที่สามารถแบ่งย่อยลงใน AC และส่วนประกอบ DC เช่น

ส่วนที่ DC เป็นค่าคงที่จริง ๆ ($v_{dc}(t) = {\rm constant}$) และค่าเฉลี่ยของส่วน AC คือ 0

ด้วยคำจำกัดความเหล่านี้เราสามารถหาหลายวิธีในการทำความเข้าใจพฤติกรรมของวงจรโดยการวิเคราะห์ผลกระทบของส่วนประกอบ DC และ AC ของสัญญาณแยกกัน ตัวอย่างเช่นหากขนาดของส่วนประกอบ AC มีขนาดเล็กอาจเป็นไปได้ที่จะวิเคราะห์พฤติกรรมของมันในรูปแบบเชิงเส้นของวงจรแม้ว่าวงจรจะเป็นแบบไม่เชิงเส้น

ดังที่คุณสังเกตเห็น "AC" เป็นคำที่มีหลายคำจำกัดความ

• AC หมายถึงกระแสสลับ! ระยะเวลา! อย่าฟังคนอื่นเลย !!!

:)

• AC หมายถึงคลื่นไซน์เท่านั้น: แรงดันไฟฟ้า AC และกระแส AC (ดีโคไซน์ก็เป็นที่ยอมรับเช่นกัน)

• AC หมายถึง "ไดนามิก" หรือ "เปลี่ยน" หากไม่มีการเปลี่ยนแปลงแสดงว่าเป็นแบบคงที่และ DC

ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแคบไม่ใช่ AC เพราะมันไม่เป็นกระแส แต่ยังเป็นไฟฟ้ากระแสสลับล้วนๆเนื่องจากมันเปลี่ยนอย่างรวดเร็ว แต่จริงๆแล้วมันไม่ใช่ AC เพราะมันมีขั้วเดียว ไม่ข้ามศูนย์หรือเปลี่ยนไปมา แต่มันก็ไม่ใช่แอร์เพราะไม่ใช่ไซน์ !!!

หลีกเลี่ยงการโต้แย้งที่โง่เขลาและระวังการไล่ล่าหลังจาก "Single True Meaning Meaning" ของคำศัพท์ เรียกว่า "Swiftian Battle"

นี่เป็นเรื่องล้อเลียนในการเดินทางของกัลลิเวอร์ที่ซึ่งลิลิพูเรียนมีสงครามระหว่างบิ๊ก - เอนเดียนและลิตเติ้ล - เอนเดียน ดูเหมือนว่า Johnathan Swift จะมองเห็นอนาคตและอินเทอร์เน็ตกำลังจะมาถึง สงคราม Liliputian โง่ ๆ ที่เกี่ยวข้อง: คลังสะสมอันกว้างใหญ่และเต็มไปด้วย ... ของคนตัวเล็ก ๆ ... ที่คอของแต่ละคน ... ต่อสู้เกี่ยวกับหนึ่งที่แท้จริงในการแตกไข่

กระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ของประจุ พาหะของประจุในวัสดุตัวนำเช่นลวดทองแดงเป็นอิเล็กตรอน

หากมีแรงอิเล็กตรอนมันจะเคลื่อนที่ เมื่อจัดการกับกระแสไฟฟ้าที่เรามีความกังวลกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า

สำหรับกระแสไฟฟ้าสลับอิเล็กตรอนโดยเฉลี่ยไปกลับไปกลับมา ฯลฯ แต่ตำแหน่งเฉลี่ยไม่เปลี่ยนแปลง

สำหรับกระแสตรงอิเล็กตรอนโดยเฉลี่ยจะไปในทิศทางเดียว

ดูเพิ่มเติม: วิกิพีเดีย: ความเร็ว