Problemas de comprensión de la corriente alterna (CA)

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

La corriente alterna es un poco como los pistones. Aún puedes 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 de pico de 1.41 A. En cualquier punto del ciclo hay una cierta cantidad de flujo instantáneo de corriente, que es desde -1.41 A hasta +1.41 A. Algunas veces la corriente es 0 y No puedes obtener ningún trabajo de ello. Otras veces no es cero y puedes. Si divide el ciclo en lotes y lotes 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 usted puede obtener un poco más o un poco menos, pero promediado durante 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. Puedes escribirlo tú mismo y ver el resultado. Tenga en cuenta que el trabajo que puede hacer una corriente es proporcional al cuadrado de esa corriente, por lo que las partes negativas no cancelan las partes positivas.

Y ahora, tu momento de Zen.

se pone el sombrero del zen

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

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 quietos . Hmmm, interesante ...

Ahora puede preguntarse, ¿cómo puede el movimiento regular, rítmico y suave "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: nos hace sentir muy insignificantes desde 650 BCE.

elimina el sombrero de Zen

Para responder a su pregunta de manera más específica, la corriente alterna consiste en una ola que entra y sale lot más rápido que el de la playa, en general, al menos 60 veces más rápido.

En lugar de pensar en la electricidad que viaja desde el punto A al punto B, piensa en ella como el resultado de las reacciones entre los electrones. Una buena representación visual es Newton's Cradle .

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

Una analogía más.

La corriente directa es como una motosierra: las brocas afiladas viajan en una dirección haciendo trabajo (rebanando 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 brocas afiladas viajan en una dirección, luego se detienen brevemente y luego viajan en la dirección opuesta.

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

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 "conexión a 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 arreglado. El "voltaje" en el terminal positivo puede ser fijo, pero también puede ser variable.

En una fuente de voltaje de CA, toda la tensión aparece en el cable CALIENTE, en forma de onda sinusoidal. Es variable de 0V a + Vpeak de nuevo a 0V, luego negativo a -Vpeak y luego de nuevo a 0V. El otro cable requerido para completar el circuito es el NEUTRAL y su propósito completo es proporcionar una ruta de retorno. No es una “conexión a tierra”, no hay “conexión a tierra” en una fuente de CA. Toda la tensión en una fuente de CA proviene del cable CALIENTE, por lo que se llama CALIENTE. En una fuente de CA, la señal de voltaje en el cable CALIENTE se alterna de 0V a + vPeak de nuevo a 0V, luego pasa a ser negativo a -vPeak y luego a 0V.

A las personas les cuesta entender la idea de que el HOT puede ser negativo, porque intentan compararlo con los principios de los voltajes de CC que utilizan el retorno (terminal negativo) como TIERRA. Una fuente de CA no tiene "tierra". El cable CALIENTE transporta una onda sinusoidal que cambia constantemente de 0V a + vPeak de nuevo a 0V, luego negativo a -vPeak y luego de nuevo a 0V, generalmente alternando alrededor de 60 veces por segundo en los EE. UU., O 60 hZ

El tercer cable que se ve en un enchufe de CA, llamado tierra, no es como la tierra en un circuito de CC. En un circuito de CA, esta "conexión a tierra" es un cable adicional que generalmente se conecta 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 alambre CALIENTE. A diferencia de la CC, en un circuito de CA, el cable A TIERRA no es necesario en absoluto y no tiene nada que ver con el flujo de corriente de CA en el dispositivo.

En un circuito de CA, el cable NEUTRAL es el retorno de la tensión alterna que fluye desde el cable CALIENTE. Si conectamos un transformador con derivación central entre los cables de CA CALIENTE y NEUTRA, 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 va al transformador, y el - Tensión de la onda sinusoidal en la que el cable NEUTRAL entra en el transformador. El voltaje no cambia entre el NEUTRAL y el HOT, el cable HOT lleva una onda sinusoidal de 0V a + vPeak y luego vuelve a 0 a -vPeak y luego a 0. Una vez más, el cable NEUTRAL está ahí para completar El circuito - No tiene voltajes de fuente. Toda la tensión en un circuito de CA proviene del cable CALIENTE.

Por esta razón, en un circuito de CA, los cables están etiquetados como CALIENTE y NEUTRAL y son necesarios para completar el circuito. El tercer cable, TIERRA, está ahí solo por razones de seguridad. HOT está cargando un SINE WAVE, NEUTRAL es la devolución y GROUND está allí estrictamente por motivos de seguridad.