Ano ang Kasalukuyang Kasalukuyan (AC) At Direktang Kasalukuyang (DC) at Mga Application Nito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang parehong alternating kasalukuyan at direktang kasalukuyang ay naglalarawan ng dalawang uri ng kasalukuyang daloy sa isang circuit. Sa direktang kasalukuyang, ang singil ng kuryente o kasalukuyang dumadaloy sa isang direksyon. Sa alternating kasalukuyang, pana-panahong binabago ng singil ng kuryente ang direksyon. Ang boltahe sa mga AC circuit ay paminsan-minsan ay nababaligtad dahil ang kasalukuyang pagbabago ng direksyon. Karamihan sa mga digital electronics na iyong itinatayo sa pamamagitan ng paggamit ng DC. Gayunpaman, madaling maunawaan ang ilang mga AC konsepto. Karamihan sa mga bahay ay naka-wire para sa AC, kaya kung ang iyong ideya na ikonekta ang iyong proyekto sa Tardis melody box sa isang outlet, kakailanganin mong i-convert ang AC sa DC . Ang AC ay mayroon ding ilang mga kapaki-pakinabang na pag-aari, tulad ng kakayahang i-convert ang mga antas ng boltahe na may isang solong sangkap tulad ng isang transpormer, kaya't sa una pa lamang ay pinili natin ang ibig sabihin ng AC na magpadala ng kuryente sa mahabang distansya.

Ano ang Kasalukuyang Kasalukuyan (AC)

Ang pagpapalit ng kasalukuyang ay nangangahulugang ang daloy ng pagsingil na nagbabago ng direksyon pana-panahon. Bilang isang resulta, ang antas ng boltahe ay bumabaligtad din kasama ang kasalukuyang. Ginagamit ang AC upang magbigay ng lakas sa mga bahay, gusali, tanggapan, atbp.




Bumubuo ng AC

AC ay maaaring ginawa sa pamamagitan ng paggamit ng isang aparato ay tinatawag na bilang isang alternator. Ang aparatong ito ay isang espesyal na uri ng elektrikal na generator idinisenyo upang makabuo ng alternating kasalukuyang.

Bumubuo ng Kahaliling Kasalukuyan

Bumubuo ng AC



Ang isang loop ng kawad ay pinaikot sa loob ng isang magnetic field, na nagpapahiwatig ng isang kasalukuyang kasama ang kawad. Ang pag-ikot ng kawad ay nagmula sa iba't ibang mga mapagkukunan tulad ng isang turbine ng singaw, isang turbine ng hangin, dumadaloy na tubig, at iba pa. Dahil ang wire ay lumiliko at pumapasok sa isang iba't ibang mga magnetic polarity pana-panahon, ang boltahe at kasalukuyang alternatibong sa kawad. Narito ang isang maliit na animasyon na nagpapakita ng prinsipyong ito:

Upang makabuo ng AC sa isang hanay ng mga tubo ng tubig, kumokonekta kami ng isang mekanikal na katangian ng isang piston na gumagalaw ng tubig sa mga tubo pabalik-balik (ang aming 'alternating' kasalukuyang).

Mga Waveform

Ang AC ay maaaring dumating sa isang bilang ng mga form ng alon, hangga't ang kasalukuyang at boltahe ay alternating. Kung mag-hook up tayo ng isang oscilloscope sa isang circuit na may AC at balangkas ang boltahe nito, sa loob ng mahabang panahon maaari nating makita ang isang bilang ng iba't ibang mga waveform. Ang alon ng sine ay ang pinakakaraniwang uri ng AC. Ang AC sa karamihan ng mga bahay at tanggapan ay mayroong isang nakakabagong boltahe na gumagawa ng isang alon ng sine.


Sine Wave

Sine Wave

Ang iba pang mga anyo ng AC ay may kasamang square square at alon ng tatsulok. Ang mga square alon ay madalas na ginagamit sa digital at paglipat ng electronics at subukan din ang kanilang operasyon.

Square Wave

Square Wave

Ang mga alon ng tatsulok ay kapaki-pakinabang para sa pagsubok ng mga linear electronics tulad ng mga amplifier.

Triangle Wave

Triangle Wave

Paglalarawan ng isang Sine Wave

Madalas na kailangan naming ilarawan ang isang AC waveform sa mga termino sa matematika. Para sa halimbawang ito, gagamitin namin ang karaniwang alon ng sine. Mayroong tatlong bahagi ng isang alon ng sine: dalas, malawak, at yugto.

Sa pagtingin lamang sa boltahe, maaari naming ilarawan ang isang equation ng matematika ng alon ng sine:

V (t) = Vp sin (2πft + Ø)

Ang V (t) ay ang ating boltahe bilang isang pagpapaandar ng oras, na nangangahulugang nagbabago ang aming boltahe habang nagbabago ang oras.

Ang VP ay ang amplitude. Inilalarawan nito ang maximum na boltahe na maabot ng aming sine wave sa alinmang direksyon, nangangahulugan na ang aming boltahe ay maaaring maging + VP volts, -VP volts.

Ang pagpapaandar ng kasalanan () ay nagpapahiwatig na ang aming boltahe ay magiging sa anyo ng isang pana-panahon na alon ng sine, na isang makinis na oscillation sa paligid ng 0V.

Ang 2π ay isang pare-pareho na binabago ang dalas mula sa mga pag-ikot o sa hertz patungo sa angular frequency (mga radian bawat segundo).

f ay nagpapahiwatig ng dalas ng alon ng sine. Ibinibigay ito sa anyo ng hertz o mga yunit bawat segundo.

t ay ang ating umaasang variable: oras (sinusukat sa segundo). Habang nag-iiba ang oras, nag-iiba ang aming form ng alon.

φ naglalarawan sa yugto ng alon ng sine. Ang phase ay isang sukatan kung paano inilipat ang waveform na may paggalang sa oras. Ito ay madalas na ibinibigay bilang isang numero sa pagitan ng 0 at 360 at sinusukat sa degree. Dahil sa pana-panahong likas ng alon ng sine, kung ang waveform ay inilipat ng 360 ° ito ay magiging parehong porma ng alon muli, na parang inilipat ng 0 °. Para sa pagiging simple, ipinapalagay namin na ang yugto ay 0 ° para sa natitirang tutorial na ito.

Maaari kaming lumingon sa aming mapagkakatiwalaang outlet para sa isang mahusay na halimbawa ng kung paano gumagana ang isang AC form. Sa Estados Unidos, ang kapangyarihan na ipinagkakaloob sa aming mga tahanan ay ang AC na may halos 170V zero-to-peak (amplitude) at 60Hz (frequency). Maaari nating mai-plug ang mga numerong ito sa aming formula upang makuha ang equation

V (t) = 170 kasalanan (2π60t)

Maaari naming gamitin ang aming madaling gamiting calculator ng graphing upang i-grap ang equation na ito. Kung walang magagamit na calculator ng graphing maaari kaming gumamit ng isang libreng online na graphing program tulad ng Desmos.

graphing calculator

Mga Aplikasyon

Ang mga outlet sa bahay at opisina ay halos palaging ginagamit sa AC. Ito ay sapagkat ang pagbuo at pagdadala ng AC sa mga malalayong distansya at medyo madali. Sa mataas na voltages tulad ng higit sa 110kV, mas kaunting enerhiya ang nawala sa paghahatid ng kuryente. Ang mga mas mataas na boltahe ay nangangahulugang mas mababang mga alon, at ang mga mas mababang alon ay nangangahulugan ng mas kaunting init na nabuo sa linya ng kuryente dahil sa paglaban. Ang AC ay maaaring mabago mula sa mataas na boltahe na madali gamit ang mga transformer.

May kakayahan din ang AC nagpapatakbo ng mga de-kuryenteng motor . Ang mga motor at generator ay eksaktong eksaktong aparato, ngunit ang motor ay nagko-convert enerhiya sa kuryente sa mekanikal na enerhiya. Kapaki-pakinabang ito para sa maraming malalaking kagamitan tulad ng mga refrigerator, makinang panghugas, at iba pa, na tumatakbo sa AC.

Ano ang Direktang Kasalukuyang (DC)

Ang direktang kasalukuyang ay nangangahulugang ang unidirectional flow ng electric charge. Ginagawa ito mula sa mga mapagkukunan tulad ng mga baterya, power supply, solar cells, thermocouples o dynamos. Ang direktang kasalukuyang ay maaaring dumaloy sa isang konduktor tulad ng isang kawad, ngunit maaari ring dumaloy sa pamamagitan ng mga insulator, semiconductor, o vacuum tulad ng electron o ion beams.

Bumubuo ng DC

Maaaring mabuo ang DC sa isang bilang ng mga paraan

  • Ang isang AC generator na inihanda gamit ang isang aparato na tinatawag na isang 'commutator' ay maaaring makabuo ng direktang kasalukuyang
  • Isang AC sa DC conversion ng isang aparato na tinatawag na isang 'rectifier'
  • Ang mga baterya ay nagbibigay ng DC, na nabuo mula sa isang reaksyong kemikal sa loob ng baterya

Gamit muli ang aming pagkakatulad sa tubig, ang DC ay katulad ng isang tangke ng tubig na may isang medyas sa dulo.

Bumubuo ng Direktang Kasalukuyang (DC)

Bumubuo ng DC

Maaari lamang itulak ng tangke ang tubig sa isang paraan: palabas ng medyas. Katulad ng aming baterya na gumagawa ng DC, kapag ang tanke ay walang laman, ang tubig ay hindi na dumadaloy sa mga tubo.

Paglalarawan ng DC

Ang DC ay tinukoy bilang 'unidirectional' na daloy ng kasalukuyang at ang kasalukuyang daloy lamang ng isang direksyon. Ang boltahe at kasalukuyang ay maaaring mag-iba sa mahabang panahon, kaya't ang direksyon ng daloy ay hindi nagbabago. Upang gawing simple ang mga bagay, ipalagay namin na ang boltahe ay pare-pareho. Halimbawa, ang isang baterya ay nagbibigay ng 1.5V, na maaaring mailarawan sa equation ng matematika bilang:

V (t) = 1.5V

Kung balak natin ito sa paglipas ng panahon, nakikita namin ang isang pare-pareho na boltahe

Plot ng DC

Plot ng DC

Ang graph sa itaas ay nangangahulugang maaari naming bilangin ang karamihan sa mga mapagkukunan ng DC upang magbigay ng isang pare-pareho na boltahe sa paglipas ng panahon. Sa totoo lang, ang isang baterya ay dahan-dahang magpapalabas, nangangahulugang ang boltahe ay mahuhulog habang ginagamit ang baterya. Para sa karamihan ng mga layunin, maaari nating ipalagay na ang boltahe ay pare-pareho.

Mga Aplikasyon

Lahat mga proyekto sa electronics at mga bahagi na ipinagbibili sa SparkFun na tumatakbo sa DC. Lahat ng bagay na tumatakbo sa isang baterya, isinasaksak sa pader gamit ang isang AC adapter, o gumagamit ng isang USB cable para sa kuryente ay umaasa sa DC. Kasama sa mga halimbawa ng DC electronics:

  • Mga cell phone
  • Mga Flashlight
  • Ang LilyPad-based D&D Dice Gauntlet
  • Mga Flat-screen TV (ang AC ay papunta sa TV, na na-convert sa DC)
  • Mga sasakyang hybrid at elektrisidad

Kaya, ito ay tungkol sa kung ano ang isang alternating kasalukuyang, direktang kasalukuyang at mga application nito. Inaasahan namin na nakakuha ka ng mas mahusay na pag-unawa sa konseptong ito. Bukod dito, ang anumang mga pag-aalinlangan tungkol sa konsepto na ito o anumang elektrikal at elektronikong mga proyekto , mangyaring ibigay ang iyong mahahalagang mungkahi sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang pagkakaiba sa pagitan ng alternating kasalukuyang at direktang kasalukuyang ?

Mga Kredito sa Larawan: