Problemas para comprender la corriente alterna (CA)

¿Cómo llega la corriente alterna a alguna parte si viaja "de un lado a otro" en el cable? Entiendo que la corriente continua es un flujo de electrones a través de un cable, pero siempre me han confundido cómo funciona la corriente alterna. Supongo que me estoy perdiendo algo simple, pero ¿alguien podría señalarme un recurso que haga un buen trabajo al explicar AC, o tal vez ofrecer una explicación ellos mismos? ¡Gracias!

El transporte de energía actual o cualquier otra cosa no necesita "llegar a ninguna parte" a largo plazo para suministrar energía. Piense en cómo funcionan los pistones en un motor de gasolina. Solo van y vienen y no "van a ninguna parte" y aún así entregan energía a otra parte (el cigüeñal).

La corriente alterna es un poco como los pistones. Todavía puede extraer trabajo útil de él.

Otra forma de ver la corriente alterna es la corriente directa instantánea que cambia con el tiempo. Digamos la corriente si sigue una función sinusoidal con una amplitud máxima de 1.41 A. En cualquier punto del ciclo hay una cantidad de corriente instantánea que fluye, que va desde -1.41 A a +1.41 A. A veces la corriente es 0 y no puedes obtener ningún trabajo de eso. Otras veces no es cero y puedes. Si divide el ciclo en montones y montones de instantáneas instantáneas, puede encontrar el nivel de corriente constante promedio equivalente del que podría extraer el mismo trabajo. Ese es el valor RMS (Root Mean Square), que en este caso es 1 A. En cualquier momento puede obtener un poco más o un poco menos, pero promediado en un ciclo, esta corriente de CA será equivalente a 1 A DC para El propósito de extraer el trabajo. Este promedio de las instantáneas instantáneas es realmente la integral. Puede escribirlo usted mismo y ver el resultado. Tenga en cuenta que el trabajo que puede hacer una corriente es proporcional al cuadrado de esa corriente, razón por la cual las partes negativas no cancelan las partes positivas.

Y ahora, tu momento de Zen.

se pone el sombrero de zen

Piensa en las olas en la playa. Entran, salen. Entran, salen. Ahora, si eres un humano con los pies en la arena, es relativamente fácil fingir que nada se mueve. Sin embargo, si eres un cangrejo ermitaño o un mejillón cebra ...

Ahora, examinemos el movimiento de las olas durante unos segundos. Cuando alcanzan los extremos del movimiento (es decir, todo el camino hacia adentro o hacia afuera) parecen estar completamente inmóviles . Hmmm, interesante ...

Ahora puede preguntarse, ¿cómo puede el movimiento suave, rítmico y periódico "hacer algo"? Bueno, considere el hecho de que cada grano de arena en esa playa solía ser parte de una montaña.

Bueno, está bien, al menos una roca.

Física: haciéndonos sentir muy insignificantes desde 650 a. C.

quita el sombrero Zen

Para responder su pregunta más específicamente, la corriente alterna consiste en una ola que entra y sale mucho más rápido que la de la playa, en general al menos 60 veces más rápido.

En lugar de pensar en la electricidad que viaja del punto A al punto B, considérelo como el resultado de reacciones entre electrones. Una buena representación visual es la Cuna de Newton .

Las ubicaciones de los rodamientos no cambian, pero el impulso (energía) aún se transfiere.

Veo esta pregunta todo el tiempo y me gustaría ofrecer esta información. Todo el mundo parece entender DC, así que por un momento, consideremos un circuito de batería con un terminal positivo y un terminal negativo. El terminal positivo tiene un voltaje positivo y el terminal negativo generalmente se considera la "tierra" y una conexión positiva a negativa completa el circuito.

¿Cuál es el voltaje en el terminal positivo? 5VDC? 9VDC? 12VDC? No tiene que ser reparado. El "voltaje" en el terminal positivo puede ser fijo, pero también puede ser variable.

En una fuente de voltaje de CA, todo el voltaje aparece en el cable CALIENTE, en forma de onda sinusoidal. Es variable de 0V a + Vpeak de regreso a 0V luego negativo a -Vpeak luego de regreso a 0V. El otro cable requerido para completar el circuito es el NEUTRO y todo su propósito es proporcionar una ruta de retorno. No es una "tierra", no hay "tierra" en una fuente de CA. Todo el voltaje en una fuente de CA proviene del cable CALIENTE, por eso se llama CALIENTE. En una fuente de CA, la señal de voltaje en el cable CALIENTE alterna de 0V a + vPeak de regreso a 0V luego se vuelve negativo a -vPeak y luego vuelve a 0V.

Las personas tienen dificultades para comprender la idea de que el HOT puede volverse negativo, porque intentan compararlo con los principios de los voltajes de CC que usan el retorno (terminal negativo) como TIERRA. Una fuente de CA no tiene "tierra". El cable HOT transporta una onda sinusoidal que cambia constantemente de 0V a + vPeak de nuevo a 0V luego negativo a -vPeak y luego nuevamente a 0V, generalmente alternando alrededor de 60 veces por segundo en los EE. UU.

El tercer cable que ve en un enchufe de CA, llamado tierra, no es como la tierra en un circuito de CC. En un circuito de CA, esta "tierra" es un cable adicional que generalmente está conectado internamente al dispositivo en el otro extremo, y proporciona una ruta de seguridad para que los consumidores no se electrocuten en caso de que algo dentro del dispositivo entre en contacto con el cable CALIENTE A diferencia de CC, en un circuito de CA, el cable a TIERRA no es necesario y no tiene nada que ver con el flujo de corriente de CA en el dispositivo.

En un circuito de CA, el cable NEUTRO es el retorno de la tensión alterna que fluye desde el cable CALIENTE. Si conectamos un transformador de derivación central entre los cables de CA CALIENTE y NEUTRO, la derivación central se convierte en un "PUNTO DE REFERENCIA DE VOLTAJE" que nos permite ver el + Voltaje de la onda sinusoidal donde el lado CALIENTE entra en el transformador, y el - Voltaje de la onda sinusoidal donde el cable NEUTRO entra en el transformador. El voltaje no está cambiando de un lado a otro entre el NEUTRO y el CALIENTE, el cable CALIENTE está llevando una onda sinusoidal de 0V a + vPeak luego de regreso a 0 hasta -vPeak y luego nuevamente a 0. Una vez más, el cable NEUTRAL está ahí para completar el circuito - No tiene voltajes de origen. Toda la tensión en un circuito de CA proviene del cable CALIENTE.

Esta es la razón por la cual, en un circuito de CA, los cables están etiquetados CALIENTE y NEUTRO y son necesarios para completar el circuito. El tercer cable, TIERRA, está ahí solo con fines de seguridad. HOT lleva una ONDA SINEAL, NEUTRAL es el retorno y GROUND está allí estrictamente por razones de seguridad.

Una analogía más.

La corriente continua es como una motosierra: las puntas afiladas viajan en una dirección haciendo trabajo (cortando madera) y luego regresan a su ubicación original. El movimiento de la cadena es constante.

La corriente alterna es como una sierra de mano: las puntas afiladas viajan en una dirección, luego se detienen brevemente y luego viajan en la dirección opuesta.

Esta analogía se descompone con corriente alterna trifásica. La trifásica es buena porque no tiene los puntos cero (la corriente siempre fluye entre al menos dos cables) y permite diseñar motores eficientes y confiables sin la necesidad de componentes electrónicos complejos.