Apa itu AC sebenarnya?

Apa sebenarnya arus bolak - balik (AC)? Dan arus searah (DC)? Saya telah membaca beberapa buku tentang analisis rangkaian listrik dasar dan mereka saling bertentangan.

1. Beberapa buku mengatakan bahwa AC sama dengan keadaan stasioner sinusoidal. Artinya, fungsi sinus atau kosinus (sebenarnya, keduanya hanya bergeser secara horizontal). Misalnya, . Menurut buku-buku ini, DC benar-benar stasioner (statis), yaitu, tegangan dan arus tidak tergantung waktu ( , di mana ). Arus memiliki bentuk yang sama dengan tegangan pada masing-masing kasus ini.v ( t ) = k k = c o n s t $v(t) = A \sin(\omega t + \phi)$$v(t) = k$$k = \mathrm{const.}$
2. Menurut buku-buku lain, AC adalah setiap arus yang berubah (yang bergantian) tandanya dari waktu ke waktu ( ). Dengan notasi matematika: dan untuk beberapa dan mana . Itu bisa memiliki bentuk apa pun asalkan itu bergantian pertanda.i ( t 1 ) < 0 i ( t 2 ) > 0 t 1 t 2 t 1 ≠ t $t$$i(t_1) < 0$$i(t_2) > 0$$t_1$$t_2$$t_1 \neq t_2$

Saya cenderung berpikir bahwa dalam praktiknya memenangkan opsi pertama, tetapi mungkin lebih baik etimologi dari opsi kedua.

Beberapa pertanyaan lain terkait dengan ini:

1. Apakah AC tegangan yang merupakan jumlah dari kondisi diam sinusoidal dan tegangan konstan? Misalnya, .$v(t) = A \sin(\omega t + \phi) + k$
2. Apakah AC gelombang shawtooth?

AC tidak memiliki makna yang tepat, artinya bisa tergantung konteks. Mungkin lebih baik untuk mengidentifikasi berbagai bentuk gelombang dan bertanya apakah mereka dapat disebut AC.

Bentuk gelombang sinewave dengan nol rata-rata tentu akan dihitung sebagai AC.

Kotak, segitiga atau bentuk gelombang lainnya dengan rata-rata nol juga akan dihitung sebagai AC.

Jika salah satu dari bentuk gelombang ini memiliki rata-rata non-nol kecil, mereka dapat digambarkan sebagai AC dengan komponen DC kecil.

Secara umum dengan AC, bagian 'bolak-balik' dari deskripsi menunjukkan (tetapi hanya setemah yang disarankan) bahwa gelombang membalik polaritas dari waktu ke waktu. Jika salah satu bentuk gelombang di atas memiliki rata-rata DC yang besar, sehingga tidak terbalik, maka dapat digambarkan sebagai DC yang berfluktuasi, atau DC dengan riak (seperti yang ditunjukkan Michael K), atau dapat disebut AC di atas DC , atau AC dengan komponen DC besar. Semua akan benar, atau setidaknya, tidak ada yang salah.

Dalam semua kasus, jika itu benar-benar penting apa bentuk gelombang itu, maka jelaskan tegangan bentuk gelombang sebagai fungsi waktu, jangan terpaku pada bagaimana orang yang berbeda mencoba menamainya. Jika sedang dalam ujian atau tugas kelas, maka hafalkan apa yang diharapkan oleh tutor Anda (itu akan ada di catatan mereka), dan hanya mereproduksi itu untuk tanda.

Itu sebenarnya pertanyaan yang lebih kompleks dari yang Anda bayangkan.

Pada nilai nominal, kita menganggap volt sinusoidal yang keluar dari dinding sebagai AC dan volt yang keluar dari baterai sebagai DC, tetapi pada kenyataannya itu hanyalah dua, hampir murni, contoh yang tersedia secara umum.

Seperti @ThePhoton menyebutkan, pada kenyataannya semua tegangan dapat dinyatakan memiliki dua komponen. Bagian DC dan beberapa fungsi waktu AC. Fungsi waktu bisa berupa apa saja. Sinus sederhana, segitiga, gelombang pulsa, apa pun yang Anda suka dengan amplitudo rata-rata nol.

Jelas stop kontak memiliki, atau seharusnya memiliki, bagian DC nol, dan baterai harus memiliki fungsi AC nol. Namun, pada kenyataannya sebagian besar setiap sinyal memiliki batas tertentu.

Dalam praktiknya, apakah kita memanggil sinyal AC atau DC, sebagian besar bergantung pada informasi apa yang dibawa sinyal dan bagaimana kita bermaksud menggunakannya.

Contoh 1: Pertimbangkan output penyearah jembatan.

Jelas input di sini adalah AC, tetapi apa yang kita sebut output.

Jika kita akan menggunakannya untuk fungsi reguler untuk menghasilkan sumber daya DC, kita menyebutnya DC, meskipun sebenarnya itu adalah fungsi AC dengan komponen DC.

Namun, jika kami bermaksud memberi makan gelombang yang telah diperbaiki penuh itu ke dalam penguat sebagai sinyal, kami akan menyebutnya sebagai sinyal AC.

Contoh 2: Pertimbangkan penguat bias DC sederhana

Sekali lagi input jelas AC klasik, tetapi untuk berfungsi dengan benar, komponen tegangan DC ditambahkan dan output berakhir dengan komponen DC Q. Namun kami masih akan menyebut output sebagai sinyal AC meskipun ada bias.

Sebenarnya ini masih berlaku bahkan jika sinyal input dilepas. Pada lingkup keluaran mungkin terlihat seperti tegangan DC, tetapi kami akan menyebutnya sebagai sinyal AC amplitudo (bias).

Contoh 3: Apakah AC atau DC?

Anda bisa menyebutnya gelombang tegangan DC dengan riak, atau Anda bisa menyebutnya tegangan AC dengan offset DC besar.

Bisa jadi itu benar. Mana yang lebih benar sepenuhnya tergantung pada bagaimana sinyal digunakan. Dalam beberapa aplikasi, keduanya bahkan mungkin benar.

Kesimpulannya:

Selain contoh tegangan voltase dan baterai yang paling sederhana, istilah AC dan DC bersifat relatif dan spesifik untuk aplikasi. Istilah mana yang Anda gunakan atau dengar harus memunculkan makna utilitarian yang lebih tinggi.

Ada dua definisi AC dan DC yang berbeda yang tidak sepenuhnya saling bersesuaian.

1. Sinyal adalah DC jika selalu memiliki tanda yang sama, baik selalu positif atau selalu negatif. Sinyal adalah AC jika kadang-kadang negatif dan kadang-kadang positif.

2. Sinyal adalah DC jika tidak bervariasi dalam waktu, dan AC jika bervariasi dalam waktu dan memiliki nilai rata-rata 0. (Nb: ini berarti bahwa tidak setiap sinyal dapat dikategorikan sebagai AC murni atau murni DC, karena kami akan Lihat di bawah)

Saya tidak tahu dari mana definisi pertama berasal atau apa yang disukai sub-bidang, tetapi saya telah melihatnya digunakan dan dengan penuh semangat membela beberapa kali di Stackexchange dan situs online lainnya.

Definisi kedua adalah yang digunakan dalam teori sirkuit dan sebagian besar karya akademis di EE, menurut pengalaman saya. Nilai definisi ini adalah bahwa sinyal apa pun dapat dipecah menjadi komponen AC dan DC

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

Dengan definisi ini, kita dapat menemukan banyak cara untuk memahami perilaku rangkaian dengan menganalisis efek komponen DC dan AC dari sinyal secara terpisah. Sebagai contoh, jika amplitudo komponen AC kecil, dimungkinkan untuk menganalisis perilakunya dalam model rangkaian yang dilinearisasi, bahkan jika rangkaiannya adalah komponen nonlinear.

Seperti yang Anda perhatikan, "AC" adalah istilah dengan banyak definisi.

• AC berarti arus bolak-balik! Titik! Jangan dengarkan yang lain !!!

:)

• AC berarti hanya gelombang sinus: tegangan AC dan arus AC. (Yah, cosine juga bisa diterima.)

• AC berarti "dinamis" atau "berubah." Jika tidak berubah, maka itu statis dan DC.

Dalam hal ini, lonjakan tegangan yang sempit bukanlah AC, karena ini bukan arus, namun juga murni AC, karena itu berubah dengan cepat. Tapi sebenarnya bukan AC, karena hanya memiliki satu polaritas; itu tidak melewati nol atau berubah bolak-balik. Tetapi juga bukan AC karena bukan sinusoid !!!

Hindari argumen bodoh, dan selalu berhati-hati mengejar kata "Makna Sejati Tunggal" Itu disebut "Pertempuran Swiftian."

Ini diparodikan dengan baik di Gulliver's Travels, tempat para Liliputian berperang antara Big-endian dan Little-endian. Sepertinya Johnathan Swift bisa melihat masa depan dan internet datang. Perang Liliputian yang bodoh melibatkan: harta yang besar dan penuh ... dari orang-orang kecil ... di tenggorokan satu sama lain ... bertengkar tentang cara One True Way untuk memecahkan telur.

Saat ini adalah pergerakan muatan. Pembawa muatan dalam bahan konduksi seperti kawat tembaga adalah elektron.

Jika ada gaya pada elektron, ia akan bergerak. Ketika berhadapan dengan listrik, kita prihatin dengan gaya elektromagnetik .

Untuk arus bolak-balik, elektron rata-rata bolak-balik, bolak-balik, dll. Tetapi posisi rata-rata mereka tidak berubah.

Untuk arus searah, elektron rata-rata bergerak dalam satu arah.

Lihat juga: Wikipedia: Kecepatan melayang .