Apakah saat ini dengan frekuensi kurang dari 1 Hz masih dianggap DC?

Kami memiliki argumen besar tadi malam dengan kesimpulan yang tidak jelas. Apakah arus dengan frekuensi kurang dari 1 Hz dianggap DC?

Itu masih akan menyerupai gelombang ...

AC dan DC adalah istilah relatif. Jika Anda melihat bentuk gelombang 10kHz untuk 100ns, Anda akan berpikir itu adalah DC. Ini bekerja sebaliknya juga: jika Anda lupa tentang apa yang memberi Anda "DC", siapa yang tahu jika gelombang ini tidak akan berubah dalam detik, menit, hari, tahun berikutnya? Pikirkan tegangan kapasitor misalnya selama pelepasan lambat. Jika Anda memantau tegangan pada osiloskop, Anda akan melihat garis datar. DC katamu? Tunggu lebih lama, dan garis datar akan menurun tegangan menuju nol, yang berarti ada beberapa AC di sana juga.

Selain itu, tidak ada sinyal DC murni, Anda selalu memiliki komponen AC juga karena kebisingan dan segala macam penyebab. Ini hanya "cukup DC" atau "cukup AC" untuk aplikasi yang ingin Anda gunakan dengan / untuk.

Transformasi Fourier adalah cara yang baik untuk menggambarkan apa komponen DC dan AC dalam bentuk gelombang. Transformasi adalah konstan untuk sinyal periodik dan tergantung pada waktu untuk sinyal non-periodik seperti contoh kapasitor. Untuk gelombang persegi: ( sumber: wikipedia )

Ya, Anda dapat memiliki AC dengan frekuensi kurang dari 1Hz, dengan cara yang sama Anda dapat memiliki angka antara 0 dan 1.

Frekuensi bukan angka integer, tetapi angka "nyata". Anda dapat cukup bahagia memiliki bentuk gelombang dari jika Anda ingin. Anda harus cukup sabar untuk melihatnya berubah, tetapi itu akan berubah, dan diberi waktu itu akan melacak bentuk gelombang AC.$1 \times 10^{-100}Hz$

Seperti halnya tegangan AC, frekuensi adalah kebalikan dari periode dalam detik, dan sebaliknya:

Ketika f mendekati secara asimptot ke 0, maka T menjadi sangat besar.

Sebagai contoh praktis, saya memiliki generator fungsi yang menghasilkan frekuensi hingga 5MHz dalam langkah 0,01 Hz. Jadi pada pengaturan terendah (0,01 Hz), ia dapat menghasilkan gelombang sinus dengan periode 100 detik.

Jika Anda ingin ketat, semua arus nyata adalah AC. Saya akan menjelaskan alasannya.

Melihatnya dari sudut pandang termodinamika, arus searah (yang tidak pernah berubah besarnya) akan membutuhkan dua titik terminal muatan tetap; yaitu, satu relatif positif, satu relatif negatif. (Saya menggunakan muatan di sini alih-alih tegangan atau arus untuk mempertahankan pendekatan termodinamika saya, dan menjaga hal-hal sederhana.) Relatif positif akan mengalir ke negatif relatif, tanpa pernah mengubah besarnya sendiri; dengan demikian, sumber muatan yang tak terbatas, yang mengalirkan ke sumur yang tak terbatas. Ini tentu saja ideal.

Karena kotak hitam semacam itu tidak ada di dunia nyata, lebih aman untuk mengatakan bahwa "arus searah" hanyalah sebuah model. Aturan yang berlaku untuk itu telah dihitung dan dapat diterapkan pada sumber tegangan yang bervariasi secara perlahan, seperti baterai AA yang secara bertahap menguras; tetapi semua sumber arus pada akhirnya akan mencapai nol, dan karenanya memiliki frekuensi.

Jadi, dalam arti luas, ada kasus di mana / setiap / frekuensi saat ini dapat digambarkan sebagai DC; dan hukum AC dapat berasal dari hukum DC. Seperti apakah 1 Hz terlihat seperti DC, itu tergantung pada seberapa pendek jangka waktu yang Anda gunakan, dan seberapa dekat tampaknya level pada waktu itu. Ini benar-benar terserah Anda.

Seperti yang telah ditunjukkan orang lain, Anda dapat memiliki AC serendah frekuensi yang Anda inginkan.

Saya pikir itu layak ditambahkan, bagaimanapun, bahwa pada frekuensi rendah seperti itu kebanyakan tidak akan bertindak seperti kebanyakan dari kita biasanya berpikir tentang akting AC

Hanya untuk contoh yang jelas, Anda biasanya dapat menganggap kapasitor memungkinkan AC mengalir melaluinya, tetapi sebagai penghentian DC. Pada frekuensi yang sangat rendah seperti yang Anda pertimbangkan, Anda mungkin tidak akan melihat aliran arus yang signifikan, meskipun secara teknis AC.

Secara khusus, kapasitor pada dasarnya bertindak seperti filter high-pass (sangat lembut). Untuk melewatkan frekuensi rendah dengan baik, Anda membutuhkan kapasitor yang sangat besar. Sejauh ini jenis kapasitor besar yang paling umum adalah kapasitor elektrolitik. Kapasitor elektrolitik sedikit seperti baterai khusus - yaitu, bagian dari cara kerjanya adalah bahan kimia, bukan murni listrik. Seperti halnya baterai, kapasitor elektrolitik dapat lepas sendiri dari waktu ke waktu. Saya tidak pernah diuji untuk mengetahui tingkat self-discharge yang tepat, tetapi itu tidak akan mengejutkan saya jika melakukan self-discharge lebih cepat daripada (misalnya) sinyal 0,01 Hz sedang mengisi daya - jika demikian, hasil akhirnya adalah kapasitor tidak pernah diisi, dan pada dasarnya akan bertindak seperti tidak ada kapasitor sama sekali. ¹

Intinya adalah bahwa sebagian besar sirkuit AC dirancang untuk frekuensi yang jauh lebih tinggi, jadi meskipun tidak ada cutoff tajam di mana sinyal tidak lagi AC, sedikit pemikiran khas tentang desain sirkuit AC dapat dengan mudah mulai memecah berantakan seperti Anda mencapai ... frekuensi bawah tanah.

Hanya untuk referensi, frekuensi terendah AC dalam penggunaan yang sangat umum mungkin di sirkuit audio. Meskipun (sekali lagi) ini bukan cuttoff keras, angka khas yang digunakan sebagai ujung bawah kisaran audio adalah 20 Hz.

Ada beberapa pekerjaan yang dilakukan di radio Frekuensi Sangat Rendah, tetapi frekuensi terendah yang saya sadari sekitar 50 Hz atau lebih. Untuk sinyal 1 Hz, antena dipol setengah gelombang akan jauh lebih besar dari planet bumi.

^{1. Secara adil, sebagian besar kapasitor elektrolitik dipolarisasi, jadi Anda biasanya menggunakannya untuk hal-hal seperti filter pada catu daya DC. Di sini saya mengasumsikan kapasitor elektrolitik non-terpolarisasi (memang, kurang umum).}

Tentu saja. 1 Hz adalah sekali per detik, dan yang kedua adalah jumlah waktu yang cukup sewenang-wenang. Jika kita menetapkan 100 detik per menit, 60 kali per menit adalah 0,6 Hz.

Ya, Anda dapat memiliki arus bolak-balik (AC) yang berganti dengan frekuensi kurang dari 1 siklus per detik ( periode lebih lama dari 1 detik ). Jika Anda menghubungkan baterai dan resistor menggunakan saklar DPDT kabel yang benar, Anda akan dapat membalikkan tegangan melintasi resistor, sesuka hati. Jadi, jika Anda melempar saklar secara manual sekali per detik, atau sekali setiap 2 detik, atau sekali setiap 100 detik, dll. Anda akan memiliki "arus bolak-balik" dengan frekuensi kurang dari 1 siklus per detik.

Apakah tegangan AC atau DC tidak ada hubungannya dengan frekuensi, tetapi lebih berkaitan dengan apakah tegangan bolak-balik atau tidak. Jika tidak bergantian itu DC.

Jika tegangan selalu berada di atas nol (yaitu; positif) itu adalah 'DC', meskipun mungkin memiliki komponen 'AC' kecil. Tegangan seperti itu memiliki nilai rata-rata di atas nol (level DC).

Di sisi lain, jika tegangan berganti dari positif ke negatif (tidak peduli seberapa lambat) itu adalah 'AC'. Tegangan seperti itu memiliki nilai rata-rata nol.

Iya. Hertz adalah ukuran berapa banyak siklus yang terjadi dalam kerangka waktu tertentu (1 detik).

Karena waktu bersifat subyektif, dan yang kedua adalah satuan yang ditentukan oleh manusia, Anda dapat (misalnya) memiliki "Zecond" yang bertahan 0,4 detik.

Oleh karena itu definisi Hertz bisa berbeda tetapi tetap maknanya.