実際にはACとは何ですか?


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実際には交流(AC)とは何ですか?そして直流(DC)?基本的な電気回路解析に関する本を何冊か読んでいますが、それらは矛盾しています。

  1. 一部の書籍では、ACは正弦波の定常状態と同じであると述べています。つまり、正弦関数または余弦関数です(実際には、水平方向にシフトするだけで同じです)。例えば、。これらの本によれば、DCは完全に定常(静的)です。つまり、電圧と電流は時間に依存しません(v t = k、ただしk = c o n s t )。電流は、これらの各ケースで電圧と同じ形式です。v(t)=Asin(ωt+ϕ)v(t)=kk=const
  2. 他の本によれば、ACは彼のサインを時間とともに変化させる(つまり交代させる)任意の電流です()。数学表記の場合:一部のt 1およびt 2について、i t 1< 0およびi t 2> 0で、t 1t 2です。それが彼のサインを交互にしている限り、それはどんな形でもありえました。ti(t1)<0i(t2)>0t1t2t1t2

私は実際には最初のオプションに勝つと思う傾向がありますが、多分それは2番目のオプションの語源論の方が良いでしょう。

他のいくつかの行事はこれと関係があります:

  1. ACは、正弦波の定常状態と定電圧の合計である電圧ですか?例えば、v(t)=Asin(ωt+ϕ)+k
  2. ACはノコギリ波ですか?

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君の目的は何?「AC解析」または「小信号解析」のafアンプ回路を理解していますか?配電?電源設計?さまざまな状況で、すべての相反するビューが正しくなっています(ACは通常のこぎり波ではありませんが、どこを見ればわかるのであれば、純粋なのこぎり波のAC波形の例を見つけることができます)。コンテキストを与えない限り、これは広すぎます。
ブライアンドラモンド

回答:


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ACには正確な意味はありません。その意味は状況によって異なります。さまざまな波形を識別し、それらをACと呼ぶことができるかどうかを尋ねる方がおそらく良いでしょう。

平均がゼロの正弦波波形は、確かにACとしてカウントされます。

正方形、三角形、またはゼロの平均を持つ他の波形もACとしてカウントされます。

これらの波形のいずれかにゼロ以外の平均が小さい場合、それらは小さいDC成分を持つACとして説明できます。

一般にACでは、説明の「交互」の部分は、波形が時々極性を反転することを示唆しています(ただし、示唆されているのは弱いだけです)。上記の波形のいずれかに大きなDC平均があり、逆転しなかった場合、変動するDC、またはリップルのあるDC(Michael Kが指摘している)、またはDCの上のACと呼ぶことができます。 、または大きなDC成分を持つAC。すべてが正しいか、少なくとも、どれも間違っていません。

すべての場合において、波形が本当に重要である場合は、波形電圧を時間の関数として説明します。別の人が名前を付けようとする方法にこだわらないでください。試験やクラスの課題の場合は、教師が期待する内容(メモに記載されます)を記憶し、マークのためにそれを再現します。


特に変動するDC(小さなACコンポーネントで比較的大きなDC電圧であるため)に関して、OPが「リップル」という用語に出くわす可能性があることにも言及する必要があります。もちろんリップルは、電圧の波形に直接関係するのではなく、ほとんどがDC電圧の非DC成分のピーク間値の変化です。(例:「この13.8 V DC電源装置の最大リップルは、全負荷でピークツーピークで30 mVです。」)
CVn

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とはいえ、最後の段落だけでも、+ 1を与えます。これが、このすべてからの本当の持ち帰り(または持ち帰り)の教訓です。明確な定義がない場合、それが本当に重要である場合、あなたの定義があなたがコミュニケーションしている人と同じであることに依存しないでください。代わりに、あなたが本当に意味していることを説明してください。
CVn 2017

「ACには正確な意味はありません。その意味は状況によって異なります。」それが今私が学んだ方法であり、おそらく私が手に入れたすべての本と矛盾しているので、あなたがこれをどこから手に入れたかは非常に興味があります。
2017

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これは実際には想像以上に複雑な質問です。

額面通り、私たちは壁から出る正弦波ボルトをACと考え、バッテリーから出るボルトはDCと考えていますが、実際には、これらは2つにすぎず、ほとんど純粋で一般的に入手可能な例です。

@ThePhotonが言及しているように、実際には、すべての電圧は2つのコンポーネントを持つものとして表現できます。DC部分といくつかのAC時間機能。時間関数は何でもかまいません。単純な正弦波、三角形、パルス波など、平均振幅がゼロの任意のもの。

明らかに、壁のソケットはゼロのDCパーツを備えているか、持っているべきであり、バッテリーはゼロのAC機能を備えている必要があります。ただし、実際には、ほとんどすべての信号にある程度の違いがあります。

実際には、信号をACと呼ぶか、DCと呼ぶかは、ほとんどの場合、信号が伝達する情報とその使用方法に依存します。

例1:ブリッジ整流器の出力を検討します。

ここに画像の説明を入力してください

明らかに、ここでの入力はACですが、何を出力と呼びますか。

これを通常の機能でDC電源を生成するために使用する場合は、実際にはDC成分を持つAC関数であるにもかかわらず、DCと呼びます。

ただし、その完全な整流波を信号として増幅器に供給する場合は、AC信号と呼びます。

例2:単純なDCバイアスアンプを検討する

ここに画像の説明を入力してください

ここでも入力は明らかに古典的なACですが、正しく機能するために、DC電圧成分が追加され、出力はQのDC成分になります。ただし、バイアスにもかかわらず、出力をAC信号と呼びます。

実際、入力信号が削除されても、これは依然として当てはまります。スコープでは、出力はDC電圧のように見えるかもしれませんが、これをゼロ振幅(バイアス)AC信号と呼びます。

例3:それはACまたはDCですか?

ここに画像の説明を入力してください

この波形をリップルのあるDC電圧、または大きなDCオフセットのあるAC電圧と呼ぶことができます。

どちらかが正しい可能性があります。どちらが正しいかは、信号の使用方法に完全に依存します。一部のアプリケーションでは、両方とも当てはまる場合もあります。

結論として:

ラインとバッテリの電圧の最も単純な例を除いて、ACとDCという用語は相対的で、アプリケーション固有のものです。どの用語を使用または聞くかによって、特定のより高い実用的な意味が呼び出されます。


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こんにちは、トレヴァー。+1。ファイル名のドットの前に文字を追加することで画像のサイズを変更できることをご存じかどうかはわかりません。egistack.imgur.com/IOl0W m .jpgは、中サイズの320 x 320の画像に変換します。便利なのは、サムネイルの場合は「t」、中程度の場合は「m」、大きい場合は「l」、巨大な場合は「h」です。詳細については、bitmapcake.blogspot.ie / 2015/05 /…を参照してください。これは、例1のような画像を投稿のテキストに適切に対応させるのに役立ちます。
トランジスタ

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バイアスDC電圧が一定である限り、結果として得られるDC + AC電圧が他の接地基準にあると見なすことができませんか?結局のところ、+ 676ボルト(またはそのほかの値)のDCバイアスについて特別なことは何もありません。それは本当にあなたが何を測定するかによります。そうすると、純粋なDCバイアスが、電圧波形がACであるかDCであるかとは無関係である
からCVn

@MichaelKjörling確かに、バイアスは相対的な用語であり、良い点です。
Trevor_G 2017

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ACとDCには、互いに完全には一致しない2つの異なる定義があります。

  1. 信号は常に同じ符号、つまり常に正または常に負である場合、DCです。信号がACである場合は、信号が負の場合と正の場合があります。

  2. 信号は、時間的に変化しない場合はDCであり、時間的に変化して平均値が0の場合はACです(Nb:これは、すべての信号が純粋にACまたは純粋にDCとして分類できるわけではないことを意味します。下記参照)

最初の定義がどこから来るのか、どのサブフィールドがそれを好むのかはわかりませんが、Stackexchangeや他のオンラインサイトで何度も使用され、激しく防御されているのを見てきました。

2番目の定義は、私の経験では、回路理論とEEのほとんどの学術研究で使用されているものです。この定義の価値は、あらゆる信号を次のようなACおよびDCコンポーネントに分解できることです。

vt=vdct+vact

ここで、DC部分は実際には一定です(vdct=costat)、AC部分の平均値は0です。

これらの定義により、多くの回路で、信号のDC成分とAC成分の影響を個別に分析することにより、回路の動作を理解する方法を見つけることができます。たとえば、ACコンポーネントの振幅が小さい場合、回路が非線形モデルであっても、回路の線形化モデルでその動作を分析できる可能性があります。


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+1 RE:「最初の定義がどこから来たのかわからない」... ACが整流器を通過すると、それが単なる正弦波であることがわかっていても、DCと呼ばれるという事実からでしょう。
Trevor_G 2017

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@Trevor、そうです、それはパワーの世界からのものだと思いますが、本当にわかりません。
フォトン

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もちろん、ある意味で、常に一定である真のDCはありません。使用を開始する前に回路をオンにする必要があり、最終的にはオフになります。
Peter Green

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@PeterGreen、それは本当です。抵抗のない真の理想的なワイヤやゼロ放射を生成するほど小さい回路がないと考える場合、回路理論全体は完全なモデルではなく、有用な近似に基づいています。
フォトン

極性が安定した変動電圧がDCです。極性を超えるもの(「0を通過」)はACです。直流は定電流と同じではありません。
2017

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お気づきのとおり、「AC」は複数の定義を持つ用語です。

  • ACは交流を意味します!限目!他の人の言うことを聞かないでください!!!

:)

  • ACは正弦波のみを意味します:AC電圧とAC電流。(まあ、コサインも許容されます。)

  • ACは「動的」または「変化」を意味します。変化していない場合は、静的でDCです。

その場合、狭い電圧スパイクは電流ではないためACではありませんが、急速に変化するため、純粋にACでもあります。ただし、極性は1つだけなので、実際にはACではありません。ゼロを越えたり、前後に変化したりすることはありません。しかし、正弦波ではないため、ACではありません!!!

愚かな議論を避け、言葉の「単一の真の意味」を追いかけることには常に注意してください。それは「スウィフトの戦い」と呼ばれています。

これは、リリバー人がビッグエンディアンとリトルエンディアンの間で戦争をしたガリバーの旅行でよくパロディ化されました。ジョナサン・スウィフトは未来とインターネットの到来を見ることができたようです。愚かなリリプチ戦争が関与しました:巨大で活気のある溜まり...小さな小さな人々...お互いの喉で... 卵を割る1つの真の方法についての戦い


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電流は充電の動きです。銅線などの導電性材料の電荷キャリアは電子です。

電子に力があると動きます。電気を扱うとき、私たちは電磁力に関心がありますます。

交流の場合、平均して電子前後、前後などに行きますが、それらの平均位置は変わりません。

直流の場合、平均して電子一方向に進みます。

参照:ウィキペディア:ドリフト速度

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