題:
頻率小於1 Hz的電流是否仍視為DC?
Brlja
2014-12-20 18:03:37 UTC
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昨天晚上我們有一個很大的爭論,結論很模糊。頻率小於1 Hz的電流是否被視為直流電?

它仍然類似於波...

您已經有了一些不錯的答案,但是這又是另外一個想法:您將如何描述正在放電的電池?我會說它是大多數用途的直流電,但是它並不是恆定不變的,並且在較大的時間範圍內,您可以將其描述為具有一些非常低頻的交流分量。
我認為,這是一個好問題,因為它觸及到如何區分“緩慢變化的直流電流”和“交流電流”的問題。
確實如此。但是極性永遠不會改變。AC的要點是極性正在變化
1Hz有什麼特別之處?
好吧,我與之交談的那個人說,低於1Hz的交流電就是直流電。
感興趣的:http://en.wikipedia.org/wiki/Infrasound
(與您交談的那個人至少在理論上是錯誤的。儘管可以(在正確的上下文中)合理地說這是“出於所有意圖和目的” DC。)
另請參見:http://en.wikipedia.org/wiki/Pitch_drop_experiment僅僅因為它的固體並不意味著它不是液體。
I,我知道音高實驗。就像看著油漆變乾一樣。
@Anton恕我直言,將非常緩慢的放電視為具有“低頻交流分量”是不正確的。傅里葉分析僅應應用於_infinite波形_,而您的示例不是其中之一。
@Alnitak只需在您選擇的任何時間跨度內“定期”(甚至不一定是連續的)即可,無限與它無關。
相關:http://electronics.stackexchange.com/a/112248/10475
@Brlja那麼1.1Hz是AC嗎?1.01Hz呢?
http://xkcd.com/594/
您好,@PhilFrost:,值得更多喜歡。
如果與您交談的那個人認為1以下的唯一數字是0,那麼我猜他是對的。0 Hz為DC。但不是0.5 Hz,它仍然是AC。
AC之所以稱為AC,是因為信號的某些部分為+,信號的某些部分為-。沒有其他原因。電流方向*交替*。形狀,頻率,DC偏移量或其他內容無關緊要。
但是,即使您在5 V正弦波上跨接10 V DC偏移(在+5到+15 V之間振盪),您也將擁有DC,而不是AC。流向不變。
綜上所述,如果您的頻率足夠小,則可以對周期的某些部分進行建模,就好像它大約是直流電一樣。但是您現在只是在玩數值逼近,而不是理論或現實。
九 答案:
Mister Mystère
2014-12-20 18:30:22 UTC
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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:Wikipediaenter image description here

嗯,這很有道理。因此,如果1Hz是每秒的模式數量,並且如果以1s的離散間隔測量1 \ 2Hz交流電流,則直流分量將為0至0或半波。也許這就是我與之爭辯的人想要說的...
有些人稱其為振盪但未超過0 DC的東西。有些設備即使可以承受劇烈的電壓擺幅,也只能沿一個方向獲取電流。
約書亞:振盪但不超過0V的“事物”通常是直流分量(信號平均值)和交流分量(又可能是不同頻率之和,參見周期信號的傅立葉變換)之和。。暫態更難分類,但這又是時間問題。時間窗口上的平均值將給出DC,其餘的將給出AC。傅立葉變換更為嚴格,將DC定義為0Hz。從理論上講,傅立葉變換僅適用於週期信號,但是可以假定任何信號捕獲都會重複並繼續進行。
我不同意您在慢速放電期間電容器為交流電的示例。在整個放電過程中,它都是直流電(DC)。放電過程中的任何時候都不是交流電(AC)。交流電錶示電流方向發生變化。直流電壓可能會波動,但是除非電流方向實際發生變化,否則它不是交流電。直流電並不意味著電壓必須恆定,僅表示電流的方向不會反向。
@Makyen-閱讀Mystère先生的評論,它是一個帶有AC分量的DC電壓。它仍然是部分交流電。
@ConnorWolf,我的問題特別是與放電(而不是振盪)電容器示例有關。可以將圍繞非零電壓振蕩的信號建模為固定的DC加上AC信號。它們通常不稱為AC,但是可能不准確/錯誤。至於實際上是交流電,則取決於所使用的測量和參考點。相同的電壓波動很容易使相對於接地電阻的DC發生波動,而相對於直接跨接在電阻兩端的電容器的端子產生AC波動(電容器同時充電和放電)。
我是說您在這種特徵上是不正確的。如果要更改,它包含一個交流組件。期。故事結局。波動的直流信號是矛盾的。
電容器放電是一個直流信號,它具有一組無限的交流較低諧波,它們加在一起,從而產生漸近衰減。就像方波實際上是無限次的高次諧波集的產物一樣,“一切”從根本上說是某種偏移+某種形式的諧波。地獄,您甚至可以產生看起來像DC並帶有正確的無限組諧波的東西。
基本上,您可以使用正確的無窮級數從AC導出DC,但不能從DC導出AC。因此,用AC表示事物比使用DC術語要有用得多,後者永遠無法完全描述發生任何變化的系統。
您似乎對AC必須“通過零”的想法感到困惑。這是不正確的,因為零的概念是相對的。AC =變化。DC =不變。一切都可以用交流來描述。一切都是交流
@ConnorWolf嗯,如果電流是電荷載流子的實際物理運動,那麼絕對不是零絕對沒有運動的概念嗎?尤其是在“簡化” /理論系統中,假設導線基本上是一維的。
感謝ConnorWolf,非常好說。我感謝您表達對Makyen的關注,希望他們現在一切都清楚了。
一派!0電流不是相對的,我發現有些人認為它是驚人的。
我必須承認,我忽略了最後一句話,這也使我感到困惑。“零是相對的”是什麼意思?另外,我不確定只有使用交流電(“一切都是交流電”)才能獲得任何信號,即沒有0Hz分量。另一方面,純直流電(如果存在)將具有0個交流分量。
“交流電”必須表示電流改變方向。否則,它不是“交替”,而只是“波動”。
是的,這就是為什麼存在直流分量(信號平均值)的原因。擺脫直流,所有其他正弦波分量都以零為中心。
@hyde-我*僅*指代帶有“零是相對”註釋的電壓。載流子的流量確實具有絕對的度量。
Majenko
2014-12-20 18:06:26 UTC
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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。

[“相當耐心的人”相當輕描淡寫](http://www.wolframalpha.com/input/?i=10^100+seconds)
“在給定的時間,它將跟踪交流波形。”確實不會,因為示波器中的質子不能存活那麼久。(可能;實際上,當然會早一些其他中斷。)
1:您無需觀察整個週期即可看到它的變化。2:您假設時間是線性的。
此外:我們怎麼知道大爆炸不僅僅是宇宙的零交叉點?
哦,來吧,一個振盪頻率很慢的信號,以至於宇宙的當前年齡是一個*測量誤差*是DC。
tcrosley
2014-12-20 20:58:23 UTC
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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。

Michael Eric Oberlin
2014-12-21 02:03:13 UTC
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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。

這使我感到困惑。我認為交流電會在每個半週期內改變電流。直流電池僅向同一方向放電,最終使直流電流不穩定
您需要記住,電流是相對方向的。零是您要放置的位置。因此,可以將電池交流電視為低頻正弦波,再加上一個常數。符合AC資格。
如果我們考慮超導體,您的論點並不完全成立,但從本質上講,您當然是對的:DC只是一個模型。
好吧,它們都是模型,真的。直流與交流就像爭論量子力學與廣義相對論一樣。它們都是正確的,但是等式僅在某些情況下才適用,並且是整體的一部分。(此外,超導體仍然將有限的源極鏈接到有限的漏極,所以我不認為我會遵循它們不會隨時間變化的方式。)
“交流電”具有很強的暗示其為周期性波形。這裡討論的許多非DC情況更多地是關於復指數的實項,而不是關於週期虛數。
那麼,我可以安全地將1 Hz波作為DC的近似值嗎?
Jerry Coffin
2014-12-21 01:13:29 UTC
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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>

MSalters
2014-12-20 23:50:21 UTC
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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。

值得注意的是,“秒”在歷史上是“第二分鐘”,即一個小時的分鐘(my-newt)分數要比“分鐘”還要長。事情從小時開始,隨著時鐘變好而變小。第二個沒什麼特別的。
Guill
2014-12-26 13:34:11 UTC
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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”。

theo
2014-12-20 20:38:50 UTC
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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。

據說這樣的信號具有“ DC分量”,本身不是DC。
Beppe9000
2014-12-22 06:08:16 UTC
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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。

不,赫茲是度量單位。頻率是一種度量。
時間不是主觀的東西,而是由[銫133](http://en.wikipedia.org/wiki/Second#International_second)定義的,而不是人類。幽默是主觀的,是人類定義的。


該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 3.0許可。
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