Hem Alternatif Akım hem de Doğru Akım, bir devredeki iki akım akışını tanımlar. Doğru akımda, elektrik yükü veya akım tek yönde akar. Alternatif akımda elektrik yükü periyodik olarak yön değiştirir. AC devrelerindeki voltaj da bazen tersine döner çünkü akım yön değiştirir. Dijital elektroniğin çoğu DC kullanarak oluşturduğunuz. Bununla birlikte, bazı AC kavramlarını anlamak kolaydır. Çoğu ev AC için kablolanmıştır, bu nedenle Tardis melodi kutusu projenizi bir prize bağlama fikriniz, AC'yi DC'ye dönüştür . AC ayrıca, voltaj seviyelerini bir transformatör gibi tek bir bileşenle dönüştürebilmek gibi bazı yararlı özelliklere de sahiptir, bu nedenle, ilk olarak elektriği uzun mesafelerde iletmek için AC araçlarını seçmemiz gerekir.
Alternatif Akım (AC) Nedir
Alternatif akım, periyodik olarak yön değiştiren yük akışı anlamına gelir. Sonuç olarak, gerilim seviyesi de akımla birlikte tersine döner. AC, evlere, binalara, ofislere vb. Güç sağlamak için kullanılır.
AC üretiliyor
Alternatör denilen bir cihaz kullanılarak üretilebilir. Bu cihaz özel bir elektrik jeneratörü alternatif akım üretmek için tasarlanmıştır.
AC üretiliyor
Manyetik bir alanın içinde bir tel halkası döndürülerek, tel boyunca bir akım indüklenir. Telin dönüşü, buhar türbini, rüzgar türbini, akan su vb. Gibi farklı kaynaklardan gelir. Tel periyodik olarak dönüp farklı bir manyetik polariteye girdiğinden, tel üzerinde voltaj ve akım değişmektedir. İşte bu prensibi gösteren küçük bir animasyon:
Bir dizi su borusunda AC üretmek için, borulardaki suyu ileri geri hareket ettiren bir pistonun mekanik özelliklerini ('alternatif' akımımız) bağlarız.
Dalga biçimleri
AC, akım ve voltaj değiştiği sürece bir dizi dalga biçiminde gelebilir. Bir osiloskopu AC'li bir devreye bağlar ve voltajını çizersek, uzun bir süre boyunca bir dizi farklı dalga formu görebiliriz. Sinüs dalgası en yaygın AC türüdür. Çoğu ev ve ofisteki AC, sinüs dalgası üreten salınımlı bir voltaja sahiptir.
Sinüs dalgası
Diğer AC formları arasında kare dalga ve üçgen dalga bulunur. Kare dalgalar genellikle dijital ve anahtarlama elektroniklerinde kullanılır ve ayrıca çalışmalarını test eder.
Kare dalgası
Üçgen dalgalar, amplifikatörler gibi doğrusal elektroniği test etmek için kullanışlıdır.
Üçgen Dalga
Bir Sinüs Dalgasını Tanımlama
Genellikle bir AC dalga formunu matematiksel terimlerle tanımlamamız gerekir. Bu örnek için ortak sinüs dalgasını kullanacağız. Bir sinüs dalgasının üç bölümü vardır: frekans, genlik ve faz.
Sadece gerilime bakarak, sinüs dalgasının matematiksel bir denklemini tanımlayabiliriz:
V (t) = Vp günah (2πft + Ø)
V (t), zamanın bir fonksiyonu olarak voltajımızdır, bu da voltajımızın zaman değiştikçe değiştiği anlamına gelir.
VP, genliktir. Bu, sinüs dalgamızın her iki yönde ulaşabileceği maksimum voltajı tanımlar, yani voltajımızın + VP volt, -VP volt olabileceği anlamına gelir.
Sin () fonksiyonu, voltajımızın 0V civarında yumuşak bir salınım olan periyodik sinüs dalgası şeklinde olacağını gösterir.
2π, frekansı döngü veya hertz cinsinden açısal frekansa (saniyede radyan) dönüştüren bir sabittir.
f sinüs dalgasının frekansını gösterir. Bu, hertz veya saniyedeki birimler şeklinde verilir.
t bizim bağımlı değişkenimizdir: zaman (saniye cinsinden ölçülür). Zaman değiştikçe dalga formumuz da değişir.
φ sinüs dalgasının fazını tanımlar. Faz, dalga formunun zamana göre ne kadar kaydırıldığının bir ölçüsüdür. Genellikle 0 ile 360 arasında bir sayı olarak verilir ve derece cinsinden ölçülür. Sinüs dalgasının periyodik yapısı nedeniyle, dalga formu 360 ° kaydırılırsa, 0 ° kaydırılmış gibi tekrar aynı dalga formu olur. Basit olması için, bu eğitimin geri kalanında fazın 0 ° olduğunu varsayıyoruz.
Bir AC dalga formunun nasıl çalıştığına dair iyi bir örnek için güvenilir çıkışımıza başvurabiliriz. Amerika Birleşik Devletleri'nde, evlerimize sağlanan güç, yaklaşık 170V sıfır-tepe (genlik) ve 60Hz (frekans) ile AC'dir. Denklemi elde etmek için bu sayıları formülümüze koyabiliriz
V (t) = 170 günah (2-60t)
Bu denklemin grafiğini çizmek için kullanışlı grafik hesap makinemizi kullanabiliriz. Grafik hesap makinesi yoksa, Desmos gibi ücretsiz bir çevrimiçi grafik programı kullanabiliriz.
Uygulamalar
Ev ve ofis prizleri neredeyse her zaman AC'de kullanılır. Bunun nedeni, uzun mesafelerde klima üretip nakletmenin nispeten kolay olmasıdır. 110 kV üzeri gibi yüksek voltajlarda elektrik iletiminde daha az enerji kaybı olur. Daha yüksek voltajlar, daha düşük akımlar anlamına gelir ve daha düşük akımlar, direnç nedeniyle güç hattında üretilen daha az ısı anlamına gelir. AC, transformatörler kullanılarak yüksek voltajlardan kolayca dönüştürülebilir.
AC ayrıca şunları yapabilir: elektrik motorlarına güç vermek . Motorlar ve jeneratörler tam olarak aynı cihazdır, ancak motorlar elektrik enerjisi mekanik enerjiye. Bu, AC ile çalışan buzdolabı, bulaşık makinesi vb. Gibi birçok büyük cihaz için kullanışlıdır.
Doğru Akım (DC) Nedir
Doğru akım, elektrik yükünün tek yönlü akışı anlamına gelir. Piller, güç kaynakları, güneş pilleri, termokupllar veya dinamolar gibi kaynaklardan üretilir. Doğru akım, tel gibi bir iletkende akabilir, ancak elektron veya iyon ışınlarında olduğu gibi yalıtkanlar, yarı iletkenler veya vakumdan da geçebilir.
DC oluşturma
DC birkaç yolla üretilebilir
- 'Komütatör' adı verilen bir cihazla hazırlanan bir AC jeneratör doğru akım üretebilir
- 'Doğrultucu' adı verilen bir cihazın AC'den DC'ye dönüştürülmesi
- Piller, pilin içindeki kimyasal reaksiyondan üretilen DC sağlar
Su benzetmemizi tekrar kullanırsak DC, ucunda hortum bulunan bir su tankına benzer.
DC oluşturma
Tank suyu yalnızca bir yöne itebilir: hortumdan. DC üreten bataryamıza benzer şekilde, tank boşaldığında, su artık borulardan akmaz.
DC'yi tanımlama
DC, akımın 'tek yönlü' akışı olarak tanımlanır ve akım yalnızca bir yönde akar. Gerilim ve akım uzun süre değişebilir, bu nedenle akış yönü değişmez. İşleri basitleştirmek için voltajın sabit olduğunu varsayacağız. Örneğin, bir pil 1.5V sağlar ve matematiksel denklemde şu şekilde tanımlanabilir:
V (t) = 1,5V
Bunu zamanla çizersek, sabit bir voltaj görürüz
DC'nin arsa
Yukarıdaki grafik, zaman içinde sabit bir voltaj sağlamak için çoğu DC kaynağına güvenebileceğimiz anlamına gelir. Aslında, bir pil yavaş yavaş deşarj olacaktır, yani pil kullanıldıkça voltaj düşecektir. Çoğu amaç için voltajın sabit olduğunu varsayabiliriz.
Uygulamalar
Herşey elektronik projeler ve SparkFun'da satılık parçalar DC'de çalışıyor. Bir pilden biten, bir AC adaptörüyle duvara takılan veya güç için bir USB kablosu kullanan her şey DC'ye bağlıdır. DC elektronik örnekleri şunları içerir:
- Cep telefonları
- Fenerler
- LilyPad tabanlı D&D Dice Gauntlet
- Düz ekran TV'ler (AC, DC'ye dönüştürülen TV'ye gider)
- Hibrit ve elektrikli araçlar
Dolayısıyla, bu tamamen alternatif akım, doğru akım ve uygulamaları ile ilgilidir. Bu kavramı daha iyi anladığınızı umuyoruz. Ayrıca, bu konseptle ilgili herhangi bir şüpheniz veya elektrik ve elektronik projeler , lütfen aşağıdaki yorum bölümünde yorum yaparak değerli önerilerinizi iletin. İşte sana bir soru alternatif akım ve doğru akım arasındaki fark nedir ?
Fotoğrafa katkı verenler:
- AC üretiliyor Insinyoer
- Sinüs dalgası imgur
- Üçgen Dalga audiofanzine
- DC oluşturma kıvılcım
