交流（AC）の理解に関する問題

交流電流がワイヤーを「往復」する場合、どのようにしてどこに行きますか？直流はワイヤーを通る電子の流れであると理解していますが、私は交流がどのように機能するかについて常に混乱していました。単純なものは見当たらないと思いますが、ACをうまく説明しているリソースを誰かに教えてもらえますか、またはおそらく自分で説明を提供できますか？ありがとう！

現在またはその他のエネルギーを運ぶものは、エネルギーを供給するために長期的に「どこにでも行く」必要はありません。ガソリンエンジンでピストンがどのように機能するかを考えてみましょう。それらは前後に移動するだけで、「どこにも行きません」が、それでも他の場所（クランクシャフト）に電力を供給します。

交流はピストンに少し似ています。それでも、有用な作業を抽出できます。

交流を見る別の方法は、時間の経過とともに変化する瞬間的な直流です。ピーク振幅が1.41 Aの正弦関数に従う場合の電流を考えてみます。サイクル内の任意の時点で、-1.41 Aから+1.41 Aまでの瞬間的な電流が流れます。電流が0である場合があります。あなたはそれから仕事を得ることができません。それ以外の場合はゼロ以外であり、可能です。サイクルを多数の瞬間的なスナップショットに分割すると、同じ作業から抽出できる同等の平均定常電流レベルを見つけることができます。これはRMS（二乗平均平方根）値であり、この場合は1 Aです。いつでも少し多かったり少なかったりする可能性がありますが、サイクル全体で平均すると、このAC電流は1 A DCに相当します。仕事を抽出する目的。この瞬間のスナップショットの平均化は、本当に不可欠です。自分で書き留めて、結果を確認できます。電流が実行できる仕事はその電流の2乗に比例するため、負の部分が正の部分をキャンセルしないことに注意してください。

そして今、あなたの禅の瞬間。

禅の帽子をかぶる

ビーチの波について考えてください。彼らは入る、彼らは出てくる。彼らは入る、彼らは出てくる。さて、あなたが砂に足を入れている人間なら、何も動いていないふりをするのは比較的簡単です。あなたがヤドカリまたはゼブラ貝であるなら、しかし...

さて、数秒間の波の動きを見てみましょう。彼らが極端な動きに達すると（つまり、完全にまたは完全に）、完全に静止しているように見えます。うーん、面白い...

今、あなたは自問するかもしれません、穏やかで、リズミカルで、周期的な動きはどのように「何ができる」のでしょうか？さて、そのビーチの砂のすべての粒が以前は山の一部であったという事実を考慮してください。

ええ、OK、少なくとも岩。

物理学-紀元前650年以来、私たちに血の意味を感じさせない。

禅の帽子を外す

より具体的にあなたの質問に答えるために、交流電流は、波がビーチの波よりもはるかに速く出入りする波で構成されています-一般に少なくとも60倍速い。

A点からB点に移動する電気について考える代わりに、電子間の反応の結果として考えてください。ニュートンのゆりかごがよい視覚表現です。

ベアリングの位置は変わりませんが、運動量（エネルギー）はそのまま転送されます。

私はいつもこの質問を見て、この意見を提供したいと思います。誰もがDCを理解しているようですので、少しの間、正極端子と負極端子を持つバッテリー回路を考えてみましょう。正の端子には正の電圧があり、負の端子は通常「接地」と見なされ、正から負への接続によって回路が完成します。

プラス端子の電圧はいくつですか？5VDC？9VDC？12VDC？修正する必要はありません。プラス端子の「電圧」は固定されている場合がありますが、可変である場合もあります。

AC電圧源では、すべての電圧がHOTワイヤーに正弦波の形で現れます。これは、0Vから+ Vpeakまで可変で、0Vに戻ってから、マイナスから-Vpeakになり、0Vに戻ります。回路を完成させるために必要なもう1つのワイヤーはニュートラルで、その目的はすべてリターンパスを提供することです。これは「グランド」ではなく、AC電源には「グランド」はありません。AC電源の電圧はすべてHOTワイヤーから供給されるため、HOTと呼ばれています。AC電源では、HOTワイヤーの電圧信号は0Vから+ vPeakに交替して0Vに戻り、次に-vPeakに負になってから0Vに戻ります。

人々は、HOTが負になることがあるという考えを理解するのに苦労しています。なぜなら、彼らはそれを接地（負端子）として使用するDC電圧の原理と比較しようとするためです。AC電源には「グラウンド」がありません。HOTワイヤは、0Vから+ vPeakに戻って0Vに戻り、次に負から-vPeakに戻って0Vに戻る正弦波を運びます。通常、米国では毎秒約60回、60Hz

アースと呼ばれるACプラグにある3番目のワイヤーは、DC回路のアースとは異なります。AC回路では、この「接地」は通常、もう一方の端でデバイスに内部的に接続される追加のワイヤであり、デバイス内の何かが接触した場合に消費者が感電しないように安全経路を提供しますHOTワイヤーで。DCとは異なり、AC回路では、GROUNDワイヤはまったく必要なく、デバイス内のAC電流の流れとは関係ありません。

AC回路では、NEUTRALワイヤーはHOTワイヤーから流れる交流電圧の戻りです。HOTとニュートラルのACワイヤーの間にセンタータップトランスを接続すると、センタータップは「電圧基準点」になり、HOT側がトランスに入る正弦波の+電圧を確認できます。中性線が変圧器に入る正弦波の電圧。電圧はニュートラルとHOTの間で交互に切り替わりません。HOTワイヤは0Vから+ vPeakまで、次に0まで-vPeakまで、そして0まで戻る正弦波を運んでいます。ここでも、ニュートラルワイヤは完了です回路-電源電圧がありません。AC回路の電圧はすべてHOTワイヤーから供給されます。

これが、AC回路では、ワイヤーにHOTおよびNEUTRALというラベルが付けられ、回路を完成させるために必要な理由です。3番目のワイヤーGROUNDは、安全のためだけにあります。HOTはSINE WAVEを伝送し、NEUTRALは戻り、GROUNDは安全のために厳密に存在します。

もう一つの類推。

直流はチェーンソーのようなものです。鋭利な刃物が一方向に動き（木材をスライス）、その後元の場所に戻ります。チェーンの動きは一定です。

交流は手のこぎりに似ています-鋭いビットは一方向に移動し、その後一時停止してから反対方向に移動します。

この類推は、三相交流で崩壊します。3相は、ゼロスポットがなく（電流が常に2本以上のワイヤー間に流れている）、複雑な電子機器を必要とせずに効率的で信頼性の高いモーターを設計できるため、優れています。