Чи струм частотою менше 1 Гц досі вважається постійним?

Ми мали вчора ввечері великий аргумент з невиразними висновками. Чи вважається постійним струм частотою менше 1 Гц?

Це все одно нагадувало б хвилю ...

Змінного та постійного струму - відносні терміни. Якщо ви дивитесь на 10 кГц форму хвилі на 100с, ви подумаєте, що це DC. Це працює і навпаки: якщо ви забудете про те, що забезпечує вам "DC", хто знає, чи не зміниться ця форма хвилі в найближчі секунди, хвилини, дні, роки? Подумайте про напругу конденсатора, наприклад, під час повільного розряду. Якщо ви стежите за напругою на осцилограмі, ви побачите рівну лінію. DC ви кажете? Почекайте довше, і рівна лінія зменшиться до напруги до нуля, а значить, є і змінна струм.

Крім того, жоден сигнал насправді не є постійним постійним струмом, у вас завжди є компоненти змінного струму також через шум і всілякі причини. Це лише "достатньо DC" або "AC достатньо" для програми, з якою ви маєте намір використовувати її з / для.

Перетворення Фур'є - хороший спосіб уявити, які компоненти постійного та змінного струму знаходяться у формі хвилі. Перетворення є постійним для періодичних сигналів і залежить від часу для будь-яких неперіодичних сигналів, таких як приклад конденсатора. Для квадратної хвилі: ( джерело: wikipedia )

Так, ви можете мати змінного струму з частотою менше 1 Гц, так само ви можете мати цифри від 0 до 1.

$1 \times 10^{-100}Hz$

Як і для будь-якої напруги змінного струму, частота - це зворотний період у секундах, і навпаки:

Оскільки f стає асимптотично близьким до 0, T відповідно стає дуже великим.

Як практичний приклад, у мене є генератор функцій, який генерує будь-яку частоту до 5 МГц в кроках 0,01 Гц. Таким чином, при найнижчих налаштуваннях (0,01 Гц) він може генерувати синусоїду з періодом 100 секунд.

Якщо ви хочете бути суворими, то всі реальні струми - це змінного струму. Я поясню, чому.

Дивлячись на це з термодинамічної точки зору, для постійного струму (який ніколи не змінюється за величиною) знадобиться дві кінцевих точки фіксованого заряду; тобто один відносний позитивний, один відносний негативний. (Я використовую тут заряд замість напруги чи струму для того, щоб дотримуватися свого термодинамічного підходу та робити все просто.) Відносний позитивний розподіляється у відносному негативному, не змінюючи ніколи самої величини; таким чином, нескінченне джерело заряду, що надходить у нескінченну свердловину. Це, звичайно, ідеал.

Оскільки таких чорних коробок у реальному світі не існує, то безпечніше сказати, що «постійний струм» - це просто модель. Правила, що застосовуються до нього, були обчислені і можуть застосовуватися до джерела напруги, що повільно змінюється, наприклад, акумулятора АА, що поступово зливає але всі джерела струму в кінцевому рахунку досягне нуля, і, таким чином, матимуть частоту.

Так, у широкому сенсі є випадки, коли / будь-яка / поточна частота може бути описана як постійний струм; а закони змінного струму можуть бути виведені із законів постійного струму. Що стосується того, чи 1 Гц виглядає як постійний струм, це залежить від того, наскільки короткий проміжок часу ви використовуєте його, і наскільки близьким він здається, що рівень за цей час. Це справді залежить від вас.

Як вже вказували інші, ви можете мати змінного струму настільки ж низької частоти, як вам захочеться.

Я думаю, що варто додати, однак, що при таких низьких частотах він здебільшого не діє так, як більшість із нас зазвичай думають про дію змінного струму.

Лише для очевидного прикладу, ти зазвичай можеш думати про конденсатор як такий, що дозволяє змінного струму протікати через нього, але як зупинку постійного струму. На надзвичайно низьких частотах, як ви думаєте, ви, мабуть, не побачите жодного значного потокового струму, навіть якщо це технічно змінного струму.

Зокрема, конденсатор в основному діє як (дуже ніжний) високочастотний фільтр. Щоб пропустити такий низькочастотний колодязь, вам знадобиться надзвичайно величезний конденсатор. На сьогодні найпоширенішим типом великого конденсатора є електролітичний конденсатор. Електролітичний конденсатор трохи схожий на спеціалізований акумулятор - тобто частина того, як він працює, є хімічною, а не чисто електричною. Як і батареї, електролітичні конденсатори можуть з часом самостійно розряджатися. Я ніколи не проходив тестування, щоб визначити точну швидкість саморозряду, але це не здивувало б мене, якби самозарядження було швидше, ніж (наприклад) заряджання сигналу 0,01 Гц - якщо так, результатом буде те, що конденсатор ніколи не заряджався, і в основному він діяв би так, що там взагалі не було конденсатора. ¹

Суть полягає в тому, що більшість ланцюгів змінного струму розраховані на набагато більші частоти, тому, хоч і немає різкого відключення, під яким сигналу вже немає змінного струму, досить небагато типових думок про конструкцію ланцюга змінного струму може легко почати розпадатися, як ви досягаєте таких ... підземних частот.

Для довідки, найнижча частота змінного струму в дійсно поширеному / широкому використанні, ймовірно, в аудіосхемах. Хоча (знову ж таки) це не важкий переріз, типова цифра, яка використовується в нижній частині звукового діапазону, становить 20 Гц.

В радіо вкрай низьких частот було виконано певну роботу, але найнижча частота, про яку я знаю, становила близько 50 Гц або близько того. Для сигналу 1 Гц напівхвильова дипольна антена була б значно більшою, ніж планета Земля.

^{1. Справедливо кажучи, більшість електролітичних конденсаторів поляризовані, тому ви зазвичай використовуєте їх для таких речей, як фільтри на джерелах постійного струму. Тут я припускаю (правда, менш поширений) неполяризований електролітичний конденсатор.}

Звичайно. 1 Гц - це раз на секунду, а секунда - досить довільна кількість часу. Якби ми засідали 100 секунд на хвилину, 60 разів за хвилину було б 0,6 Гц.

Так, у вас може бути змінний струм (змінного струму), який чергується з частотою менше 1 циклу в секунду ( період довший 1 секунди ). Якщо ви підключите акумулятор та резистор за допомогою правильно провідного DPDT-перемикача, ви зможете повернути напругу через резистор за бажанням. Отже, якщо ви вручну кидаєте вимикач раз на секунду, або раз на 2 секунди, або раз на кожні 100 секунд і т. Д., У вас виникне "змінній струм" з частотою менше 1 циклу в секунду.

Будь напруга змінного чи постійного струму не має нічого спільного з частотою, але більше стосується того, чи змінюється напруга чи ні. Якщо це не чергування, це постійний струм.

Якщо напруга завжди залишається вище нуля (тобто; позитивна), це "постійний струм", хоча може мати невелику складову "змінного струму". Такі напруги мають середнє значення вище нуля (рівень постійного струму).

З іншого боку, якщо напруга чергується з позитивної на негативну (незалежно від того, наскільки повільно), це "змінне". Такі напруги мають нульове середнє значення.

Так. Герц - це міра, скільки циклів відбувається за певний часовий проміжок (1 секунда).

Оскільки час є суб'єктивним, а секунда - це одиниця, визначена людьми, ви могли б (наприклад) мати "Зекунду", що триває 0,4 секунди.

Отже, визначення Герца може бути іншим, але зберігати його значення.