Dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ đề cập đến vị trí thiết yếu của tín hiệu trong thiết kế mạch, xác định tín hiệu AC và DC và thảo luận về nguồn điện áp nguồn AC và DC.

Giới thiệu về Tín hiệu

Các kỹ sư điện dành nhiều thời gian để nói về tín hiệu . Ý nghĩa ban đầu của từ này có liên quan chặt chẽ đến khái niệm truyền và nhận: tín hiệu là loại cử chỉ, âm thanh hoặc chuyển động cơ học nào được sử dụng để truyền tải thông tin. Ngày nay, nó là một thuật ngữ kỹ thuật chung mà chúng ta sử dụng khi đề cập đến điện áp, dòng điện, chuỗi số và biểu thức toán học thay đổi theo thời gian. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải nhận ra rằng những tín hiệu này duy trì một kết nối khái niệm với việc truyền và nhận, vì nói chung, chúng là một phương tiện truyền hoặc đại diện cho thông tin.

Các đặc tính của tín hiệu điện được xác định bởi mối quan hệ của nó giữa biên độ và thời gian. Mối quan hệ này có thể được nắm bắt bằng các biểu thức toán học và chuỗi các điểm dữ liệu, nhưng trong nhiều trường hợp, phương pháp ngắn gọn, thuận tiện và giàu thông tin nhất là biểu diễn trực quan.

Chúng ta thường phân tích tín hiệu bằng đồ thị trong đó trục tung biểu thị biên độ và trục hoành biểu thị thời gian. Kết quả là một đường cong mà sự thay đổi của vị trí thẳng đứng tương ứng với sự thay đổi của tín hiệu về điện áp hoặc dòng điện. Ví dụ:

Dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều

Tín hiệu điện có vô số hình dạng và kích thước. Tuy nhiên, nếu chúng ta tập trung vào các đặc điểm chung, chúng ta có thể nhóm các tín hiệu thành các loại rộng. Có lẽ cách phân loại cơ bản nhất là DC và AC.

DC là viết tắt của “ dòng điện một chiều ” và AC là viết tắt của dòng điện xoay chiều . Dòng điện là một chiều nếu nó luôn chạy cùng chiều, trong khi dòng điện xoay chiều thay đổi định kỳ theo hướng.

Thuật ngữ “DC” và “AC” đã trở thành những tính từ chung có thể mô tả điện áp và thậm chí cả dòng điện (chúng ta thường nói “dòng điện một chiều” thay vì “dòng điện một chiều”).

Do đó, “điện áp một chiều” không thực sự được hiểu là “điện áp dòng điện một chiều”; đúng hơn, nó chỉ ra rằng điện áp không thay đổi cực – biên độ có thể biểu hiện sự thay đổi lớn theo thời gian, nhưng nó luôn dương hoặc luôn âm. Mặt khác, điện áp xoay chiều luôn thay đổi từ cực dương sang cực âm và từ cực âm sang cực dương.

Tín hiệu AC và DC

Thuật ngữ AC và DC cũng có thể mô tả tín hiệu. Một tín hiệu AC là một tín hiệu của dòng điện, điện áp, hoặc dãy số mà luôn thể hiện cả tích cực lẫn giá trị âm, và một tín hiệu DC có giá trị dương và âm

Các biểu đồ sau đây cung cấp các ví dụ về tín hiệu AC và DC. Tín hiệu bên trái là AC; Điện áp thường xuyên kéo dài trên và dưới trục hoành, tương ứng với biên độ 0 V. Tín hiệu bên phải là DC; nó có sự thay đổi đáng kể về biên độ, nhưng điện áp luôn nằm trong phần dương của đồ thị.

Nguồn AC và DC

Thuật ngữ “AC” và “DC” có liên quan chặt chẽ với điện áp nguồn cung cấp. Các điện áp này được tạo ra bởi các nguồn và là phương tiện đưa năng lượng điện vào mạch. Mặc dù thực tế là điện áp nguồn AC luôn thay đổi theo thời gian, chúng tôi thường không coi chúng là tín hiệu. Điều này có ý nghĩa vì mục đích của chúng là cung cấp năng lượng hơn là đại diện hoặc truyền tải thông tin.

Hai nguồn năng lượng điện phổ biến nhất là máy phát điện và pin. Máy phát điện là nguồn xoay chiều; chúng tạo ra điện áp hình sin thay đổi theo chu kỳ giữa cực dương và cực âm. Pin tạo ra sự chênh lệch điện thế tĩnh giữa hai thiết bị đầu cuối và do đó, chúng là nguồn DC. Trong sơ đồ mạch, nguồn điện áp một chiều và xoay chiều có thể được biểu diễn bằng các ký hiệu sau:

Năng lượng điện được phân phối qua lưới điện dưới dạng dòng điện xoay chiều, nhưng các hệ thống điện tử yêu cầu điện áp cung cấp DC. Điện áp nguồn xoay chiều có thể được chuyển đổi thành điện áp cung cấp một chiều ổn định bằng bộ chỉnh lưu sau đó là bộ điều chỉnh điện áp. Chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về chuyển đổi AC-sang DC và điều chỉnh điện áp trong các video hướng dẫn trong tương lai.

Phần kết luận

Chúng tôi đã trình bày các đặc điểm cơ bản của tín hiệu điện và sự khác biệt giữa AC và DC liên quan đến tín hiệu và điện áp cung cấp. Hai video hướng dẫn tiếp theo sẽ khám phá các cách hệ thống điện sử dụng tín hiệu DC và AC.