AC和DC是相對術語。如果您在10kHz波形中觀察100ns,您會認為它是DC。它也以相反的方式起作用:如果您忘記了為您提供“ DC”的功能,誰知道此波形在接下來的幾秒鐘,幾分鐘,幾天,幾年內是否不會改變?考慮電容器的電壓,例如在緩慢放電期間。如果您監視示波器上的電壓,則會看到一條扁平線。 DC你說?等待更長的時間,並且扁平線的電壓將降低至接近零,這意味著那裡也有一些交流電。
此外,實際上沒有信號是純直流電,由於噪聲,您也總是有交流分量以及各種原因。對於要與之一起使用的應用程序,它僅“足夠直流”或“足夠交流”。
傅立葉變換是描繪直流和交流分量的好方法波形。變換對於週期信號是恆定的,並且對於任何非週期信號(如電容器示例)都取決於時間。對於方波:(來源:Wikipedia)
是的,您可以使用頻率小於1Hz的交流電,也可以使用0到1之間的數字。
頻率不是整數,而是“實數” 。如果需要,您可以很高興地得到\ $ 1 \ times 10 ^ {-100} Hz \ $的波形。您必須非常有耐心才能看到它的變化,但是它會變化,並且在給定的時間它會跟踪AC波形。
與任何交流電壓一樣,頻率是周期的倒數,以秒為單位,反之亦然:
$$ f = 1 / T $$$$ TT = 1 / f $$
隨著 f 漸近接近0, T 相應地變得非常大。
作為一個實際的例子,我有一個函數發生器,以0.01 Hz的步長產生高達5MHz的任何頻率。因此,在最低設置(0.01 Hz)下,它可以產生100秒週期的正弦波。
如果要嚴格一點,所有實際電流都是交流電。我將解釋原因。
從熱力學角度看,直流電(永遠不會改變幅度)將需要兩個固定電荷的端點。也就是說,一個相對正,一個相對負。 (我在這裡使用電荷代替電壓或電流是為了堅持我的熱力學方法,並保持簡單。)相對正值將分配為相對負值,而不會改變幅度本身。因此,無限的電荷來源,分配到無限的井。
既然這樣的黑匣子在現實世界中不存在,那麼可以肯定地說“直流電”只是一個模型。已經計算出適用於它的規則,並且可以將其應用於緩慢變化的電壓源,例如逐漸耗盡的AA電池;但是,所有電流源最終都將達到零,因此具有一個頻率。交流定律可以從直流定律中得出。至於1 Hz是否看起來像DC,這取決於您使用它的時間範圍有多短,以及在該時間段內它看起來接近水平的程度。真的取決於你。
正如其他人已經指出的那樣,您可以將交流頻率設為所需的低頻率。
我認為值得補充的是,在如此低的頻率下,交流頻率主要是不會像我們大多數人通常想到的那樣發揮作用。
僅舉一個顯而易見的例子,您通常可以將電容器視為允許AC流通,但可以阻止DC。在您考慮的極低頻率下,即使從技術上講它是交流電,您也可能看不到任何明顯的電流。
特別是,電容器的基本作用就像一個(非常柔和的)高通濾波器。要通過如此低的頻率,您需要一個巨大大電容。到目前為止,最常見的大型電容器是電解電容器。電解電容器有點像專用電池-也就是說,其工作原理的一部分是化學的,而不是純電氣的。像電池一樣,電解電容器會隨時間自放電。我從未進行過測試來確定確切的自放電率,但是如果要比(例如)0.01 Hz信號更快地自放電更快,這也不會令我感到驚訝。給它充電-如果這樣的話,最終結果將是電容器從未充電,基本上就像根本沒有電容器一樣。 1 sup>
就是大多數交流電路都是為更高的頻率而設計的,因此,即使沒有陡峭的截止點,在該頻率以下,信號也不再是交流信號,關於交流電路設計的很多典型思考都可能在您達到這樣的水平時很容易就開始瓦解。 ...地下頻率。
僅供參考,在實際的通用/廣泛使用中,交流電的最低頻率可能在音頻電路中。儘管這不是硬性限制,但用作音頻範圍底端的典型數字是20 Hz。
在極低頻無線電中已經做了一些工作,但據我所知,其最低頻率約為50 Hz左右。對於1 Hz的信號,半波偶極天線將比地球大得多。
1。公平地說,大多數電解電容器都是極化的,因此通常將它們用於直流電源濾波器等。在這裡,我假設使用一個(當然,不太常見的)無極性電解電容器。 sup>
當然。 1 Hz是每秒一次,而1秒是相當隨意的時間。如果我們將速度設置為每分鐘100秒,那麼每分鐘60次將為0.6 Hz。
是的,您可以使用交流電(AC),交流電的頻率小於每秒1個週期(週期大於1秒)。如果使用正確接線的DPDT開關連接電池和電阻器,則可以隨意反轉電阻器兩端的電壓。因此,如果您每秒手動地,或者每2秒一次,或者每100秒一次等手動拋出開關,則您將擁有頻率小於每秒1個週期的“交流電”。
電壓是交流還是直流與頻率無關,而與電壓是否交流無關。如果不交流,則為DC。
如果電壓始終保持在零(即正)以上,則為“ DC”,儘管它可能具有較小的“ AC”分量。這樣的電壓的平均值大於零(DC電平)。
另一方面,如果電壓從正向負(無論變慢)交替變化,則為“ AC”。這樣的電壓的平均值為零。
是的。赫茲是在給定時間範圍(1秒)內發生多少個週期的度量。
由於時間是主觀的,而秒是人類定義的單位,因此(例如)您可以擁有持續0.4秒的“ Zecond”。
因此,赫茲的定義可能會有所不同,但保留其含義。