Che cos'è effettivamente AC?

Che cos'è attualmente la corrente alternata (AC)? E corrente continua (DC)? Ho letto diversi libri sull'analisi di base dei circuiti elettrici e sono contraddittori.

1. Alcuni libri affermano che AC è uguale allo stato stazionario sinusoidale. Cioè, una funzione seno o coseno (in realtà, sono gli stessi spostati solo in senso orizzontale). Ad esempio, . Secondo questi libri, DC è totalmente stazionario (statico), cioè la tensione e la corrente non sono dipendenti dal tempo ( v ( t ) = k , dove k = c o n s t . ). Le correnti hanno la stessa forma delle tensioni su ciascuno di questi casi.$v(t) = A \sin(\omega t + \phi)$$v(t) = k$$k = \mathrm{const.}$
2. Secondo altri libri, AC è qualsiasi corrente che sta cambiando (che si alterna) il suo segno nel tempo ( ). Con notazione matematica: i ( t 1 ) < 0 e i ( t 2 ) > 0 per alcuni t 1 e t 2 dove t 1 ≠ t 2 . Potrebbe avere qualsiasi forma purché alterni il suo segno.$t$$i(t_1) < 0$$i(t_2) > 0$$t_1$$t_2$$t_1 \neq t_2$

Sono propenso a pensare che in pratica vince la prima opzione, ma forse è meglio l'etimologia della seconda opzione.

Alcune altre indicazioni hanno a che fare con questo:

1. AC è una tensione che è la somma di uno stato stazionario sinusoidale e una tensione costante? Ad esempio, .$v(t) = A \sin(\omega t + \phi) + k$
2. AC è un'onda a dente di sega?

AC non ha un significato preciso, il suo significato può dipendere dal contesto. Probabilmente è meglio identificare varie forme d'onda e chiedere se potrebbero essere chiamate AC.

Una forma d'onda sinusoidale con una media zero sarebbe certamente considerata AC.

Un quadrato, un triangolo o qualsiasi altra forma d'onda con una media zero valgono anche come CA.

Se una di queste forme d'onda avesse una media diversa da zero, potrebbero essere descritte come CA con un piccolo componente CC.

Generalmente con AC, la parte "alternata" della descrizione suggerisce (ma è debole come suggerisce) che la forma d'onda inverte la polarità di volta in volta. Se una delle forme d'onda sopra aveva una media DC elevata, tale che non si inverte, allora potrebbe essere descritta come DC fluttuante o DC con ondulazione (come sottolinea Michael K), o potrebbe essere chiamata AC sopra DC o CA con un componente CC di grandi dimensioni. Tutto sarebbe corretto, o almeno nessuno di loro ha torto.

In tutti i casi, se importa davvero quale sia la forma d'onda, allora descrivi la tensione della forma d'onda come una funzione del tempo, non rimanere impiccato su come persone diverse provano a nominarlo. Se è in un esame o in un compito in classe, allora memorizza ciò che il tuo tutor si aspetta di vedere (sarà nelle loro note) e riproducilo per i voti.

Questa è in realtà una domanda più complessa di quanto immagini.

A prima vista pensiamo ai volt sinusoidali che escono dal muro come AC e ai volt che escono da una batteria come DC, ma in realtà questi sono solo due esempi, quasi puri, comunemente disponibili.

Come menziona @ThePhoton, in realtà tutte le tensioni possono essere espresse come aventi due componenti. Una parte CC e alcune funzioni temporali CA. La funzione ora può essere qualsiasi cosa. Un seno semplice, un triangolo, un'onda di polso, qualsiasi cosa ti piaccia con un'ampiezza media di zero.

Ovviamente la presa a muro ha o dovrebbe avere una parte zero CC e la batteria dovrebbe avere una funzione zero CA. Tuttavia, in realtà quasi tutti i segnali hanno in un modo o nell'altro.

In pratica, se chiamiamo un segnale AC o DC dipende in gran parte dalle informazioni che il segnale sta trasportando e da come intendiamo usarlo.

Esempio 1: considerare l'output di un raddrizzatore a ponte.

Ovviamente l'input qui è AC, ma come chiamiamo output.

Se lo useremo per la normale funzione per generare una fonte di alimentazione CC, la chiamiamo CC, nonostante sia davvero una funzione CA con un componente CC.

Se tuttavia intendessimo alimentare quell'onda rettificata completa in un amplificatore come segnale, lo chiameremmo segnale AC.

Esempio 2: considerare un semplice amplificatore DC distorto

Anche in questo caso l'ingresso è ovviamente AC classico, ma per funzionare correttamente viene aggiunto un componente di tensione DC e l'uscita termina con un componente DC di Q. Tuttavia chiameremmo comunque l'uscita un segnale AC nonostante il bias.

In realtà, ciò è ancora vero anche se il segnale di ingresso viene rimosso. Per quanto riguarda l'oscilloscopio, l'uscita potrebbe apparire come una tensione CC, ma ci riferiremmo ad esso come un segnale CA di ampiezza zero (polarizzato).

Esempio 3: è AC o DC?

Potresti chiamare questa forma d'onda una tensione CC con un'ondulazione, oppure puoi chiamarla una tensione CA con un grande offset CC.

Entrambi potrebbero essere corretti. Quale è più corretto dipende interamente da come viene utilizzato il segnale. In alcune applicazioni, entrambe potrebbero anche essere vere.

In conclusione:

A parte gli esempi più semplici di tensioni di linea e batteria, i termini AC e DC sono relativi e specifici dell'applicazione. Il termine che usi o ascolti dovrebbe invocare un certo significato utilitaristico superiore.

Esistono due diverse definizioni di CA e CC che non sono completamente d'accordo tra loro.

1. Un segnale è DC se ha sempre lo stesso segno, sempre positivo o sempre negativo. Un segnale è CA se a volte è negativo e talvolta positivo.

2. Un segnale è DC se non varia nel tempo e AC se varia nel tempo e ha un valore medio di 0. (Nb: questo significa che non tutti i segnali possono essere classificati come puramente AC o puramente DC, come faremo vedi sotto)

Non so da dove provenga la prima definizione o quale sottocampo la preferisca, ma l'ho vista usata e difesa con forza alcune volte su Stackexchange e altri siti online.

La seconda definizione è quella usata nella teoria dei circuiti e nella maggior parte dei lavori accademici in EE, nella mia esperienza. Il valore di questa definizione è che qualsiasi segnale può essere suddiviso in componenti CA e CC come

$v_{dc}(t) = {\rm constant}$

Con queste definizioni, in molti circuiti possiamo trovare il modo di comprendere il comportamento del circuito analizzando separatamente gli effetti dei componenti CC e CA del segnale. Ad esempio, se l'ampiezza del componente CA è piccola, potrebbe essere possibile analizzarne il comportamento in un modello linearizzato di un circuito, anche se il circuito è non lineare.

Come hai notato, "AC" è un termine con più definizioni.

• AC significa corrente alternata! Periodo! Non ascoltare nessun altro !!!

:)

• AC significa solo onde sinusoidali: tensione AC e corrente AC. (Beh, anche il coseno è accettabile.)

• AC significa "dinamico" o "modifica". Se non cambia, allora è statico e DC.

In tal caso, uno stretto picco di tensione non è CA, perché non è corrente, ma è anche puramente CA, poiché sta cambiando rapidamente. Ma in realtà non è AC, poiché ha solo una polarità; non attraversa zero o cambia avanti e indietro. Ma anche non è AC perché non è sinusoide !!!

Evita argomenti stupidi e fai sempre attenzione a inseguire il "Singolo vero significato" delle parole. Si chiama "battaglia Swiftian".

Questo era parodiato in Gulliver's Travels, dove i Liliputiani avevano una guerra tra Big Endian e Little Endian. Sembra che Johnathan Swift possa vedere il futuro e la venuta di Internet. La stupida guerra liliputica ha coinvolto: orde enormi e brulicanti ... di minuscole persone ... alla gola dell'altro ... in lotta per il modo della Vera Via per rompere un uovo.

La corrente è il movimento della carica. I portatori di carica in un materiale conduttore come un filo di rame sono elettroni.

Se c'è una forza su un elettrone si muoverà. Nel trattare l'elettricità ci occupiamo della forza elettromagnetica .

Per la corrente alternata, gli elettroni in media vanno avanti e indietro, avanti e indietro, ecc. Ma la loro posizione media non cambia.

Per la corrente continua, gli elettroni vanno in media in una direzione.

Vedi anche: Wikipedia: velocità alla deriva .