La corrente con una frequenza inferiore a 1 Hz è ancora considerata CC?

La scorsa notte abbiamo discusso molto delle conclusioni vaghe. La corrente con una frequenza inferiore a 1 Hz è considerata CC?

Sembrerebbe ancora un'onda ...

AC e DC sono termini relativi. Se stai guardando una forma d'onda da 10kHz per 100 ns, penserai che sia DC. Funziona anche al contrario: se dimentichi ciò che ti fornisce "DC", chissà se questa forma d'onda non cambierà nei prossimi secondi, minuti, giorni, anni? Pensa alla tensione di un condensatore, ad esempio durante una scarica lenta. Se controlli la tensione su un oscilloscopio, vedrai una linea piatta. DC dici? Attendere più a lungo e la linea piatta diminuirà di tensione verso lo zero, il che significa che c'è anche un po 'di corrente alternata.

Inoltre, nessun segnale è in realtà DC puro, hai sempre componenti CA anche a causa del rumore e di ogni sorta di cause. È solo "DC-sufficiente" o "AC-sufficiente" per l'applicazione che si intende utilizzare con / per.

Le trasformate di Fourier sono un buon modo per immaginare quali componenti DC e AC sono in una forma d'onda. La trasformazione è costante per segnali periodici e dipende dal tempo per eventuali segnali non periodici come nell'esempio del condensatore. Per l'onda quadra: ( fonte: wikipedia )

Sì, puoi avere AC con una frequenza inferiore a 1Hz, allo stesso modo puoi avere numeri tra 0 e 1.

La frequenza non è un numero intero, ma un numero "reale". Puoi volere abbastanza felicemente una forma d'onda di se lo desideri. Dovresti essere abbastanza paziente nel vederlo cambiare, ma cambierà, e dato il tempo traccerebbe una forma d'onda CA.$1 \times 10^{-100}Hz$

Come con qualsiasi tensione CA, la frequenza è l'inverso del periodo in secondi e viceversa:

T = 1 /

Quando f si avvicina asintoticamente a 0, T diventa di conseguenza molto grande.

Come esempio pratico, ho un generatore di funzioni che genera qualsiasi frequenza fino a 5 MHz a passi di 0,01 Hz. Quindi alla sua impostazione più bassa (0,01 Hz), può generare un'onda sinusoidale con un periodo di 100 secondi.

Se vuoi essere rigoroso, tutta la corrente reale è AC. Spiegherò perché.

Guardandola da un punto di vista termodinamico, una corrente continua (che non cambia mai magnitudo) richiederebbe due punti terminali di carica fissa; cioè, un positivo relativo, un negativo relativo. (Sto usando la carica qui invece della tensione o della corrente per attenermi al mio approccio termodinamico e mantenere le cose semplici.) Il positivo relativo si dispenserebbe nel relativo negativo, senza mai cambiare la grandezza stessa; quindi, una fonte infinita di carica, che si distribuisce in un pozzo infinito. Questo è ovviamente un ideale.

Poiché tali scatole nere non esistono nel mondo reale, è più sicuro affermare che la "corrente continua" è semplicemente un modello. Le regole ad esso applicabili sono state calcolate e possono essere applicate a una sorgente di tensione che varia lentamente, come una batteria AA che si scarica gradualmente; ma alla fine tutte le fonti di corrente raggiungeranno lo zero e quindi avranno una frequenza.

Quindi, in senso lato, ci sono casi in cui / qualsiasi / frequenza corrente può essere descritta come DC; e le leggi AC possono essere derivate dalle leggi DC. Se 1 Hz assomiglia a DC, dipende da quanto breve è il tempo su cui lo stai usando e da quanto sembra essere vicino al livello durante quel tempo. Dipende davvero da te.

Come altri hanno già sottolineato, puoi avere AC di una frequenza più bassa che desideri.

Penso che valga la pena aggiungere, tuttavia, che a frequenze così basse per lo più non si comporterà molto come la maggior parte di noi pensa solitamente alla recitazione in AC.

Solo per un esempio ovvio, in genere puoi pensare a un condensatore come consentire alla corrente alternata di fluire attraverso di esso, ma come interrompere la corrente continua. A frequenze estremamente basse come stai considerando, probabilmente non vedrai alcun flusso di corrente significativo, anche se tecnicamente è CA.

In particolare, un condensatore agisce sostanzialmente come un filtro passa-alto (molto delicato). Per passare così bene una bassa frequenza, avresti bisogno di un condensatore tremendamente enorme. Di gran lunga il tipo più comune di grande condensatore è un condensatore elettrolitico. Un condensatore elettrolitico è un po 'come una batteria specializzata, cioè parte del suo funzionamento è chimico, non puramente elettrico. Come le batterie, i condensatori elettrolitici possono scaricarsi automaticamente nel tempo. Non ho mai testato per determinare un tasso esatto di autoscarica, ma non mi sorprenderebbe molto se dovesse scaricarsi più velocemente di (ad esempio) un segnale da 0,01 Hz lo stava caricando - in tal caso, il risultato netto sarebbe che il condensatore non si sarebbe mai caricato, e in pratica si sarebbe comportato come se non ci fosse affatto un condensatore. ¹

La linea di fondo è che la maggior parte dei circuiti AC sono progettati per frequenze molto più alte, quindi anche se non c'è un netto taglio al di sotto del quale un segnale non è più AC, un po 'del tipico pensiero sul design del circuito AC potrebbe facilmente iniziare a cadere a pezzi come raggiungi tali ... frequenze sotterranee.

Solo per riferimento, la frequenza più bassa di CA in uso molto comune / ampio è probabilmente nei circuiti audio. Sebbene (di nuovo) non sia un duro taglio, il numero tipico usato come estremità inferiore dell'intervallo audio è 20 Hz.

Sono stati fatti alcuni lavori nella radio a frequenza estremamente bassa, ma la frequenza più bassa di cui sono a conoscenza era di circa 50 Hz o giù di lì. Per un segnale da 1 Hz, un'antenna a dipolo a semionda sarebbe sostanzialmente più grande del pianeta terra.

^{1. In tutta onestà, la maggior parte dei condensatori elettrolitici sono polarizzati, quindi normalmente li usi per cose come i filtri sugli alimentatori CC. Qui sto assumendo un condensatore elettrolitico (polarizzato, meno comune) non polarizzato.}

Ovviamente. 1 Hz è una volta al secondo e un secondo è una quantità di tempo abbastanza arbitraria. Se ci fossimo accordati su 100 secondi al minuto, 60 volte al minuto sarebbero stati 0,6 Hz.

Sì, è possibile avere una corrente alternata (CA) che si alterna con una frequenza inferiore a 1 ciclo al secondo (un periodo più lungo di 1 secondo ). Se si collega una batteria e una resistenza utilizzando un interruttore DPDT correttamente cablato, sarebbe possibile invertire la tensione attraverso la resistenza, a piacimento. Quindi, se si gira manualmente l'interruttore una volta al secondo, o una volta ogni 2 secondi, oppure una volta ogni 100 secondi, ecc. Si avrebbe "corrente alternata" con una frequenza inferiore a 1 ciclo al secondo.

Se una tensione è CA o CC non ha nulla a che fare con la frequenza, ma ha più a che fare con la tensione alternata o meno. Se non si alterna è DC.

Se una tensione rimane sempre al di sopra dello zero (cioè; positiva) è "DC", sebbene possa avere un piccolo componente "AC". Tali tensioni hanno un valore medio sopra lo zero (livello DC).

D'altra parte, se la tensione si alterna da positiva a negativa (non importa quanto lentamente) è "AC". Tali tensioni hanno un valore medio zero.

Sì. Hertz è una misura di quanti cicli avvengono in un determinato intervallo di tempo (1 secondo).

Poiché il tempo è soggettivo e un secondo è un'unità definita dagli umani, potresti (ad esempio) avere uno "Zecond" che dura 0,4 secondi.

Quindi la definizione di Hertz potrebbe essere diversa ma mantenere il suo significato.