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

AC y DC son términos relativos. Si estás viendo una forma de onda de 10kHz para 100ns, pensarás que es DC. También funciona al revés: si se olvida de 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 la tensión de un condensador, por ejemplo, durante la descarga lenta. Si monitorea el voltaje en un osciloscopio, verá una línea plana. DC dices? Espere más tiempo y la línea plana disminuirá el voltaje hacia cero, lo que significa que también hay algo de CA allí.

Además, ninguna señal es en realidad CC pura, siempre tiene componentes de CA también debido al ruido y todo tipo de causas. Solo es "lo suficientemente DC" o "lo suficientemente AC" para la aplicación que pretende usar con / para.

Las transformadas de Fourier son una buena manera de visualizar qué componentes de CC y CA están en una forma de onda. La transformación es constante para las 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". Felizmente puede tener una forma de onda de \ $ 1 \ veces 10 ^ {- 100} Hz \ $ si lo desea. Tendría que ser bastante paciente para verlo cambiar, pero cambiará y, con el tiempo, rastreará una forma de onda de CA.

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

$$ f = 1 / T $$ $$ T = 1 / f $$

A medida que f se acerca asintóticamente a 0, T 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 . Por lo tanto, 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 positivo relativo, un negativo relativo. (Estoy usando carga aquí en lugar de voltaje o corriente para adherirme a mi enfoque termodinámico y mantener las cosas simples). El positivo relativo se aplicaría al negativo relativo, sin cambiar nunca la magnitud en sí; así, una fuente infinita de carga, dispensando 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 "corriente continua" es simplemente un modelo. Las reglas que se le aplican se han calculado y se pueden aplicar a una fuente de voltaje que varía lentamente, como una batería AA que drena 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 que la frecuencia / any / current puede describirse como DC; y las leyes de AC pueden derivarse de las leyes de DC. En cuanto a si 1 Hz se ve como DC, depende de qué tan corto sea el período de tiempo en el que lo esté utilizando y de lo cerca que parezca que esté el nivel durante ese tiempo. Realmente depende de ti.

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

Creo que vale la pena agregar, sin embargo, que a frecuencias tan bajas, en su mayoría no actuará de forma muy parecida a la mayoría de nosotros que pensamos en la actuación de AC.

Solo para un ejemplo obvio, normalmente se puede pensar que un capacitor permite que la CA fluya a través de él, pero que detiene el DC. A frecuencias extremadamente bajas como las que está considerando, probablemente no verá ningún flujo de corriente significativo, a pesar de que técnicamente es AC.

En particular, un capacitor básicamente actúa como un filtro de paso alto (muy suave). Para pasar un pozo de baja frecuencia, necesitaría un enorme condensador tremendamente . Con mucho, el tipo más común de condensador grande es un condensador electrolítico. Un condensador electrolítico es un poco como una batería especializada, es decir, parte de su funcionamiento es químico, no puramente eléctrico. Al igual que las baterías, los condensadores electrolíticos pueden auto-descargarse con el tiempo. Nunca he probado para calcular una tasa exacta de autodescarga, pero no me sorprendería mucho si fuera a autodescargar más rápido que (por ejemplo) una señal de 0.01 Hz fue cargándolo - si es así, el resultado neto sería que el condensador nunca se cargó, y básicamente actuaría como si no hubiera ningún condensador allí. ¹

La conclusión es que la mayoría de los circuitos de CA están diseñados para frecuencias mucho más altas, por lo tanto, aunque no hay un corte brusco por debajo del cual una señal ya no sea de CA, un poco de pensamiento típico sobre el diseño del circuito de CA puede comenzar a ordenarse. se deshace a medida que alcanza tales ... frecuencias subterráneas.

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

Se ha realizado algún trabajo en la radio de frecuencia extremadamente baja, pero la frecuencia más baja de la que tengo conocimiento fue de alrededor de 50 Hz 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 asumo un capacitor electrolítico no polarizado (aunque menos común).}

Por supuesto. 1 Hz es una vez por segundo, y un segundo es una cantidad de tiempo bastante arbitraria. Si hubiéramos decidido 100 segundos por minuto, 60 veces por minuto habrían sido de 0,6 Hz.

Sí, puede tener corriente alterna (AC) que se alterna con una frecuencia inferior a 1 ciclo por segundo (un período más largo que 1 segundo ). Si conecta una batería y una resistencia utilizando un interruptor DPDT correctamente cableado, podrá invertir el voltaje a través de la resistencia, a voluntad. Entonces, si lanza manualmente el interruptor una vez por segundo, o una vez cada 2 segundos, o una vez cada 100 segundos, etc., tendría "corriente alterna" con una frecuencia inferior a 1 ciclo por segundo.

Si una tensión es CA o CC no tiene nada que ver con la frecuencia, sino más bien con si la tensión es alterna o no. Si no está alternando es DC.

Si un voltaje siempre permanece 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 se alterna de positivo a negativo (no importa cuán lento) es 'AC'. Tales voltajes tienen un valor medio de cero.

Sí. Hertz es una medida de cuántos ciclos ocurren en un marco de tiempo dado (1 segundo).

Dado que el tiempo es subjetivo, y una segunda es una unidad definida por humanos, podrías (por ejemplo) tener un "Zecond" que dura 0.4 segundos.

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