¿La corriente con una frecuencia inferior a 1 Hz todavía se considera CC?

Anoche tuvimos una gran discusión con vagas conclusiones. ¿La corriente con una frecuencia inferior a 1 Hz se considera CC?

Todavía se parecería a una ola ...

AC y DC son términos relativos. Si está buscando una forma de onda de 10kHz para 100ns, pensará que es DC. También funciona al revés: si olvida lo que le proporciona "DC", ¿quién sabe si esta forma de onda no va a cambiar en los próximos segundos, minutos, días, años? Piense en el voltaje de un condensador, por ejemplo, durante una descarga lenta. Si monitorea el voltaje en un osciloscopio, verá una línea plana. DC que dices? Espere más y la línea plana disminuirá el voltaje hacia cero, lo que significa que también hay algo de CA allí.

Además, ninguna señal es realmente CC pura, siempre tiene componentes de CA también debido al ruido y a todo tipo de causas. Solo es "suficiente DC" o "suficiente AC" para la aplicación con la que tiene la intención de usarlo.

Las transformadas de Fourier son una buena forma de imaginar qué componentes de CC y CA tienen una forma de onda. La transformación es constante para señales periódicas y depende del tiempo para cualquier señal no periódica como el ejemplo del condensador. Para la onda cuadrada: ( fuente: wikipedia )

Sí, puede tener CA con una frecuencia inferior a 1 Hz, de la misma manera que puede tener números entre 0 y 1.

La frecuencia no es un número entero, sino un número "real". Puede tener una forma de onda de si lo desea. Tendría que ser bastante paciente para verlo cambiar, pero cambiará, y con el tiempo rastreará una forma de onda de CA.$1 \times 10^{-100}Hz$

Como con cualquier voltaje de CA, la frecuencia es la inversa del período en segundos, y viceversa:

T = 1 /

A medida que f se acerca asintóticamente a 0, T correspondientemente se vuelve muy grande.

Como ejemplo práctico, tengo un generador de funciones que genera cualquier frecuencia de hasta 5MHz en pasos de 0.01 Hz. Entonces, en su configuración más baja (0.01 Hz), puede generar una onda sinusoidal con un período de 100 segundos.

Si quieres ser estricto, toda la corriente real es AC. Te explicaré por qué.

Mirándolo desde un punto de vista termodinámico, una corriente continua (que nunca cambia de magnitud) requeriría dos puntos terminales de carga fija; es decir, un relativo positivo, uno relativo negativo. (Estoy usando carga aquí en lugar de voltaje o corriente para mantener mi enfoque termodinámico y mantener las cosas simples.) Lo relativo positivo se distribuiría en lo relativo negativo, sin cambiar la magnitud en sí misma; así, una fuente infinita de carga, que se dispensa en un pozo infinito. Esto es, por supuesto, un ideal.

Dado que tales cajas negras no existen en el mundo real, es más seguro decir que la "corriente continua" es simplemente un modelo. Las reglas que se aplican a él se han calculado y se pueden aplicar a una fuente de voltaje que varía lentamente, como una batería AA que se agota gradualmente; pero todas las fuentes de corriente finalmente llegarán a cero y, por lo tanto, tendrán una frecuencia.

Entonces, en un sentido amplio, hay casos en los que / any / current frequency se puede describir como DC; y las leyes de AC pueden derivarse de las leyes de DC. En cuanto a si 1 Hz se parece a DC, depende de qué tan corto sea el período de tiempo en el que lo esté usando y qué tan cerca parezca estar al nivel durante ese tiempo. Realmente depende de ti.

Como otros ya han señalado, puede tener una CA de la frecuencia más baja que desee.

Sin embargo, creo que vale la pena agregar que, a frecuencias tan bajas, en su mayoría no actuará como la mayoría de nosotros usualmente pensamos en actuar AC.

Solo por un ejemplo obvio, normalmente se puede pensar en un condensador que permite que la CA fluya a través de él, pero que detiene la CC. A frecuencias extremadamente bajas como las que está considerando, probablemente no verá ningún flujo de corriente significativo, aunque técnicamente sea CA.

En particular, un condensador básicamente actúa como un filtro de paso alto (muy suave). Para pasar un pozo de tan baja frecuencia, necesitarías un condensador tremendamente enorme. Con mucho, el tipo más común de condensador grande es un condensador electrolítico. Un condensador electrolítico se parece un poco a una batería especializada, es decir, parte de su funcionamiento es químico, no puramente eléctrico. Al igual que las baterías, los condensadores electrolíticos pueden autodescargarse con el tiempo. Nunca he probado para determinar una tasa exacta de autodescarga, pero no me sorprendería mucho si se autodescargara más rápido que (por ejemplo) una señal de 0.01 Hz la estaba cargando; si es así, el resultado neto sería que el capacitor nunca se cargara, y básicamente actuaría como si no hubiera capacitor en absoluto. ¹

La conclusión es que la mayoría de los circuitos de CA están diseñados para frecuencias mucho más altas, por lo que a pesar de que no hay un corte agudo por debajo del cual una señal ya no es CA, un poco del pensamiento típico sobre el diseño del circuito de CA puede comenzar a desmoronarse fácilmente. llegas a tales ... frecuencias subterráneas.

Solo como referencia, la frecuencia más baja de CA en uso realmente común / amplio probablemente se encuentre en los circuitos de audio. Aunque (de nuevo) no es un punto de corte difícil, el número típico utilizado como el extremo inferior del rango de audio es 20 Hz.

Se han realizado algunos trabajos en la radio de frecuencia extremadamente baja, pero la frecuencia más baja de la que estoy al tanto fue de alrededor de 50 Hz más o menos. Para una señal de 1 Hz, una antena dipolo de media onda sería sustancialmente más grande que el planeta Tierra.

^{1. Para ser justos, la mayoría de los condensadores electrolíticos están polarizados, por lo que normalmente los usa para cosas como filtros en fuentes de alimentación de CC. Aquí estoy asumiendo un condensador electrolítico no polarizado (ciertamente, menos común).}

Por supuesto. 1 Hz es una vez por segundo, y un segundo es una cantidad de tiempo bastante arbitraria. Si nos hubiéramos conformado con 100 segundos por minuto, 60 veces por minuto habrían sido 0.6 Hz.

Sí, puede tener corriente alterna (CA) que alterna con una frecuencia inferior a 1 ciclo por segundo (un período superior a 1 segundo ). Si conecta una batería y una resistencia utilizando un interruptor DPDT con el cableado adecuado, podrá invertir el voltaje a través de la resistencia, a voluntad. Por lo tanto, si activa manualmente el interruptor una vez por segundo, o una vez cada 2 segundos, o una vez cada 100 segundos, etc., tendría una "corriente alterna" con una frecuencia inferior a 1 ciclo por segundo.

Si un voltaje es CA o CC no tiene nada que ver con la frecuencia, sino más si el voltaje es alterno o no. Si no está alternando, es DC.

Si un voltaje siempre se mantiene por encima de cero (es decir, positivo) es 'DC', aunque puede tener un pequeño componente 'AC'. Tales voltajes tienen un valor medio por encima de cero (el nivel de CC).

Por otro lado, si el voltaje alterna de positivo a negativo (no importa cuán lentamente) es 'AC'. Tales voltajes tienen un valor medio cero.

Si. Hertz es una medida de cuántos ciclos suceden en un período de tiempo determinado (1 segundo).

Como el tiempo es subjetivo, y un segundo es una unidad definida por humanos, usted podría (por ejemplo) tener un "Zecond" que dura 0.4 segundos.

Por lo tanto, la definición de Hertz podría ser diferente pero retener su significado.