Kesulitan memahami Alternating Current (AC)

Bagaimana arus bolak-balik bisa ke mana saja jika bergerak "bolak-balik" di kawat ?. Saya mengerti bahwa Arus Searah adalah aliran elektron melalui kawat, tetapi saya selalu bingung dengan bagaimana Arus Bolak-balik bekerja. Saya berharap saya kehilangan sesuatu yang sederhana tetapi adakah yang bisa mengarahkan saya ke sumber daya yang melakukan pekerjaan dengan baik dalam menjelaskan AC, atau mungkin menawarkan penjelasan sendiri? Terima kasih!

Saat ini atau apa pun yang membawa energi tidak perlu "pergi ke mana pun" dalam jangka panjang untuk menghasilkan energi. Pikirkan bagaimana piston bekerja di mesin bensin. Mereka hanya bolak-balik dan tidak "pergi ke mana pun" namun masih memberikan daya ke tempat lain (poros engkol).

Arus bolak-balik sedikit seperti piston. Anda masih dapat mengekstrak karya yang bermanfaat darinya.

Cara lain untuk melihat arus bolak-balik adalah arus searah sesaat yang terjadi berubah seiring waktu. Katakanlah arus jika mengikuti fungsi sinus dengan amplitudo puncak 1,41 A. Pada setiap titik dalam siklus ada beberapa jumlah arus sesaat yang mengalir, yang berkisar antara -1,41 A hingga +1,41 A. Terkadang arus adalah 0 dan Anda tidak bisa mendapatkan pekerjaan apa pun darinya. Di lain waktu itu bukan nol dan Anda bisa. Jika Anda memecah siklus menjadi banyak dan banyak snapshot instan, Anda dapat menemukan level stabil rata-rata saat ini yang dapat Anda gunakan untuk mengekstraksi pekerjaan yang sama. Itu adalah nilai RMS (Root Mean Square), yang dalam hal ini adalah 1 A. Pada suatu waktu Anda mungkin mendapatkan sedikit lebih banyak atau sedikit lebih sedikit, tetapi rata-rata selama siklus arus AC ini akan setara dengan 1 A DC untuk tujuan penggalian pekerjaan. Rata-rata snapshot instan ini benar-benar integral. Anda dapat menuliskannya sendiri dan lihat hasilnya. Ingatlah bahwa pekerjaan yang dapat dilakukan arus sebanding dengan kuadrat arus itu, itulah sebabnya bagian negatif tidak membatalkan bagian positif.

Dan sekarang, momen Zen Anda.

memakai topi Zen

Pikirkan ombak di pantai. Mereka masuk, mereka keluar. Mereka masuk, mereka keluar. Sekarang, jika Anda seorang manusia dengan kaki di pasir, relatif mudah untuk berpura-pura tidak ada yang bergerak. Jika Anda seorang kepiting pertapa atau kerang zebra, ...

Sekarang, mari kita periksa gerakan ombak selama beberapa detik. Ketika mereka mencapai gerakan ekstrem (yaitu semua jalan masuk atau keluar semua jalan) mereka tampaknya berdiri diam . Hmmm, menarik ...

Sekarang Anda mungkin bertanya pada diri sendiri, bagaimana gerakan yang lembut, berirama, dan berkala "melakukan sesuatu"? Nah, pertimbangkan fakta bahwa setiap butir pasir di pantai itu dulunya adalah bagian dari gunung.

Baiklah, setidaknya batu besar.

Fisika - membuat kita merasa tidak berdarah sejak 650 SM.

menghapus topi Zen

Untuk menjawab pertanyaan Anda lebih spesifik, arus bolak-balik terdiri dari gelombang yang masuk dan keluar jauh lebih cepat daripada yang ada di pantai - secara umum setidaknya 60 kali lebih cepat.

Alih-alih memikirkan perjalanan listrik dari titik A ke titik B menganggapnya sebagai hasil reaksi antara elektron. Representasi visual yang baik adalah Newton's Cradle .

Lokasi bantalan tidak berubah tetapi momentum (energi) masih ditransfer.

Saya melihat pertanyaan ini sepanjang waktu dan ingin menawarkan masukan ini. Semua orang tampaknya mengerti DC, jadi sejenak, mari kita pertimbangkan rangkaian baterai dengan terminal positif dan terminal negatif. Terminal positif memiliki tegangan positif dan terminal negatif biasanya dianggap sebagai "ground" dan koneksi positif ke negatif melengkapi rangkaian.

Berapa tegangan pada terminal positif? 5VDC? 9VDC? 12VDC? Itu tidak harus diperbaiki. "Tegangan" pada terminal positif mungkin diperbaiki, tetapi mungkin juga variabel.

Dalam sumber tegangan AC, semua tegangan muncul di kawat HOT, dalam bentuk gelombang sinus. Ini variabel dari 0V ke + Vpeak kembali ke 0V kemudian negatif ke -Vpeak kemudian kembali ke 0V. Kawat lain yang diperlukan untuk menyelesaikan sirkuit adalah NETRAL dan seluruh tujuannya adalah untuk menyediakan jalur balik. Ini bukan "ground", tidak ada "ground" di sumber AC. Semua tegangan dalam sumber AC berasal dari kawat HOT dan oleh karena itu disebut HOT. Dalam sumber AC, sinyal tegangan pada kawat HOT berganti dari 0V ke + vPeak kembali ke 0V kemudian negatif untuk -vPeak kemudian kembali ke 0V.

Orang-orang kesulitan memahami gagasan bahwa HOT bisa menjadi negatif, karena mereka mencoba membandingkannya dengan prinsip-prinsip tegangan DC yang menggunakan pengembalian (terminal negatif) sebagai GROUND. Sumber AC tidak memiliki "ground". Kawat HOT membawa gelombang sinus yang terus berubah dari 0V ke + vPeak kembali ke 0V kemudian negatif ke -vPeak lalu kembali ke 0V - biasanya bergantian sekitar 60 kali per detik di AS, atau 60 hZ

Kabel ke-3 yang Anda lihat di colokan AC, yang disebut ground, tidak seperti ground di sirkuit DC. Dalam sirkuit AC, "ground" ini adalah kabel tambahan yang biasanya terhubung ke perangkat secara internal di ujung lainnya, dan menyediakan jalur keselamatan sehingga konsumen tidak tersengat listrik jika ada sesuatu di dalam perangkat yang bersentuhan dengan kawat HOT. Tidak seperti DC, dalam sirkuit AC, kawat GROUND tidak diperlukan sama sekali dan tidak ada hubungannya dengan aliran arus AC pada perangkat.

Dalam sirkuit AC, kawat NETRAL adalah pengembalian untuk tegangan bolak-balik yang mengalir dari kawat HOT. Jika kita menghubungkan Center Tapped Transformer antara kabel HOT dan NEUTRAL AC, tap tengah kemudian menjadi "POIN REFERENSI VOLTAGE" yang memungkinkan kita untuk melihat + Tegangan gelombang sinus di mana sisi HOT masuk ke trafo, dan - Tegangan gelombang sinus dimana kawat NETRAL masuk ke transformator. Tegangan tidak berpindah-pindah antara NETRAL dan HOT, kawat HOT membawa gelombang sinus dari 0V ke + vPeak kemudian kembali ke 0 turun ke -vPeak lalu kembali ke 0. Sekali lagi, kabel NETRAL ada untuk menyelesaikan sirkuit - Tidak memiliki tegangan sumber. Semua tegangan dalam sirkuit AC berasal dari kawat HOT.

Inilah sebabnya, dalam sirkuit AC, kabel diberi label HOT dan NETRAL dan diperlukan untuk menyelesaikan sirkuit. Kabel ketiga, GROUND, ada di sana hanya untuk tujuan keamanan. HOT membawa GELOMBANG SINE, NETRAL adalah kembalinya, dan GROUND ada hanya untuk tujuan keamanan.

Satu lagi analogi.

Arus searah seperti gergaji mesin - bit tajam bergerak dalam satu arah melakukan pekerjaan (mengiris kayu) dan kemudian kembali ke lokasi semula. Gerakan rantai itu konstan.

Arus bolak-balik seperti gergaji tangan - bit tajam bergerak ke satu arah, lalu berhenti sebentar, kemudian bergerak ke arah yang berlawanan.

Analogi ini rusak dengan tiga fase arus bolak-balik. Tiga fase baik karena tidak memiliki titik nol (saat ini selalu mengalir di antara setidaknya dua kabel) dan memungkinkan untuk merancang motor yang efisien dan dapat diandalkan tanpa memerlukan elektronik yang kompleks.