Comprensione dei guasti Corrente alternata (CA)

In che modo la corrente alternata arriva ovunque se viaggia "avanti e indietro" nel filo ?. Capisco che la corrente continua è un flusso di elettroni attraverso un filo, ma sono sempre stato confuso con il funzionamento della corrente alternata. Mi aspetto che manchi qualcosa di semplice, ma qualcuno potrebbe indicarmi una risorsa che fa un buon lavoro di spiegazione della CA, o forse offrire una spiegazione da solo? Grazie!

L'attuale o qualsiasi altra cosa che trasporta energia non ha bisogno di "arrivare da nessuna parte" a lungo termine per fornire energia. Pensa a come funzionano i pistoni in un motore a benzina. Vanno solo avanti e indietro e non "vanno da nessuna parte", ma forniscono comunque energia altrove (l'albero a gomito).

La corrente alternata è un po 'come i pistoni. Puoi ancora estrarre lavoro utile da esso.

Un altro modo di vedere la corrente alternata è la corrente continua istantanea che cambia nel tempo. Diciamo la corrente se segue una funzione sinusoidale con un'ampiezza di picco di 1,41 A. In qualsiasi punto del ciclo c'è una certa quantità di corrente istantanea che va da -1,41 A a +1,41 A. A volte la corrente è 0 e non puoi ottenere alcun lavoro da esso. Altre volte è diverso da zero e puoi farlo. Se si interrompe il ciclo in molti e molti snapshot istantanei, è possibile trovare il livello di corrente costante medio equivalente da cui è possibile estrarre lo stesso lavoro. Questo è il valore RMS (Root Mean Square), che in questo caso è 1 A. In qualsiasi momento potresti ottenere un po 'di più o un po' meno, ma in media su un ciclo questa corrente CA sarà equivalente a 1 A DC per lo scopo di estrarre lavoro. Questa media delle istantanee istantanee è davvero l'integrale. Puoi scriverlo tu stesso e vedere il risultato. Tieni presente che il lavoro che una corrente può fare è proporzionale al quadrato di quella corrente, motivo per cui le parti negative non annullano le parti positive.

E ora, il tuo momento di Zen.

mette il cappello dello Zen

Pensa alle onde su una spiaggia. Entrano, escono. Entrano, escono. Ora, se sei un essere umano con i piedi nella sabbia, è relativamente facile fingere che nulla si muova. Se sei un granchio eremita o una cozza zebra, tuttavia ...

Esaminiamo ora il movimento delle onde per alcuni secondi. Quando raggiungono gli estremi del movimento (cioè fino in fondo o fino in fondo) sembrano rimanere perfettamente fermi . Hmmm, interessante ...

Ora potresti chiederti, come può un movimento gentile, ritmico, periodico "fare qualsiasi cosa"? Bene, considera il fatto che ogni singolo granello di sabbia su quella spiaggia faceva parte di una montagna.

Bene, ok, almeno un masso.

Fisica: ci fa sentire insignificanti insanguinati dal 650 a.C.

rimuove il cappello Zen

Per rispondere alla tua domanda in modo più specifico, la corrente alternata è costituita da un'onda che entra e esce molto più velocemente di quella sulla spiaggia, in generale almeno 60 volte più veloce.

Invece di pensare all'elettricità che viaggia dal punto A al punto B, pensala come il risultato di reazioni tra gli elettroni. Una buona rappresentazione visiva è la culla di Newton .

Le posizioni dei cuscinetti non cambiano ma lo slancio (energia) viene comunque trasferito.

Vedo sempre questa domanda e vorrei offrire questo contributo. Tutti sembrano capire DC, quindi per un momento, consideriamo un circuito batteria con un terminale positivo e un terminale negativo. Il terminale positivo ha una tensione positiva e il terminale negativo è generalmente considerato la "terra" e una connessione da positiva a negativa completa il circuito.

Qual è la tensione sul terminale positivo? 5VDC? 9VDC? 12VDC? Non deve essere riparato. La "tensione" sul terminale positivo potrebbe essere fissa, ma potrebbe anche essere variabile.

In una sorgente di tensione CA, tutta la tensione appare sul filo CALDO, sotto forma di un'onda sinusoidale. È variabile da 0 V a + Vpeak di nuovo a 0 V, quindi negativo a -Vpeak, quindi di nuovo a 0 V. L'altro filo necessario per completare il circuito è il NEUTRO e il suo scopo è quello di fornire un percorso di ritorno. Non è un "ground", non esiste un "ground" in una sorgente CA. Tutta la tensione in una sorgente CA proviene dal filo CALDO, motivo per cui viene chiamato CALDO. In una sorgente CA, il segnale di tensione sul filo HOT si alterna da 0 V a + v Ripetere a 0 V, quindi diventa negativo a -vPeak, quindi di nuovo a 0 V.

Le persone fanno fatica a capire l'idea che l'HOT può diventare negativo, perché cercano di confrontarlo con i principi delle tensioni CC che usano il ritorno (terminale negativo) come GROUND. Una sorgente CA non ha "terra". Il filo HOT trasporta un'onda sinusoidale che cambia costantemente da 0 V a + v Riporta a 0 V, quindi negativa a -vPeak, quindi torna a 0 V - in genere alternando circa 60 volte al secondo negli Stati Uniti, ot 60hZ

Il terzo filo che vedi in una spina CA, chiamato terra, non è come la terra in un circuito CC. In un circuito CA, questa "terra" è un filo aggiuntivo che di solito è collegato internamente al dispositivo sull'altra estremità e fornisce un percorso di sicurezza in modo che i consumatori non vengano fulminati nel caso in cui qualcosa all'interno del dispositivo venga a contatto con il filo CALDO. A differenza di CC, in un circuito CA, il filo TERRA non è affatto necessario e non ha nulla a che fare con il flusso di corrente CA nel dispositivo.

In un circuito CA, il filo NEUTRO è il ritorno per la tensione alternata che fluisce dal filo CALDO. Se colleghiamo un trasformatore con attacco centrale tra i fili CA CALDO e NEUTRO, il rubinetto centrale diventa quindi un "PUNTO DI RIFERIMENTO DI TENSIONE" che ci consente di vedere la + Tensione dell'onda sinusoidale in cui il lato CALDO entra nel trasformatore e il - Tensione dell'onda sinusoidale in cui il filo NEUTRO entra nel trasformatore. La tensione non passa avanti e indietro tra NEUTRO e CALDO, il filo CALDO sta trasportando un'onda sinusoidale da 0 V a + vPeak, quindi di nuovo a 0 fino a -vPeak, quindi di nuovo a 0. Ancora una volta, il filo NEUTRAL è lì per completare il circuito - Non ha tensioni di sorgente. Tutta la tensione in un circuito CA proviene dal filo CALDO.

Ecco perché, in un circuito CA, i fili sono etichettati CALDO e NEUTRO e sono necessari per completare il circuito. Il terzo filo, GROUND, è lì solo a scopo di sicurezza. HOT sta trasportando un'onda sinusoidale, NEUTRAL è il ritorno e GROUND è lì rigorosamente per motivi di sicurezza.

Un'altra analogia.

La corrente continua è come una motosega: i pezzi taglienti viaggiano in una direzione facendo lavoro (tagliando il legno) e poi ritornano nella loro posizione originale. Il movimento della catena è costante.

La corrente alternata è come una sega a mano: i pezzi taglienti viaggiano in una direzione, quindi si fermano brevemente, quindi viaggiano nella direzione opposta.

Questa analogia si interrompe con corrente alternata trifase. La trifase è buona perché non ha i punti zero (la corrente scorre sempre tra almeno due fili) e consente di progettare motori efficienti e affidabili senza la necessità di elettronica complessa.