Vekselstrømsignaler

Vekselstrømsignaler er elektriske signaler hvis verdi varierer periodisk over tid. Den lille tiden-verdien kalles den øyeblikkelige spenningen v(t) og kan beskrives av ulike matematiske former avhengig av waveform. For sinusoidale signaler er v(t) ofte skrevet som Vm sin(2πft + φ), der Vm er toppverdien, f er frekvensen, og φ er fasevinkelen. Vekselstrømsignaler kan ha null eller liten DC-komponent, men de fleste elektriske systemer har en bølgelengde som svinger rundt en midtverdi.

Sinusformen er grunnfallet i mange tekniske sammenhenger fordi den har forutsigbar oppførsel i lineære systemer. Likevel kan vekselstrømsignaler være ikke-sinusoidale, for eksempel firkant-, trekant- eller sagbølger. Slike bølger kan inneholde flere harmoniske komponenter og beskrives ofte ved Fourier-serier. Måling og analyse av vekselstrøm innebærer ofte begreper som toppverdi, effektivverdi (RMS), gjennomsnittsverdi og frekvens, samt faseforhold mellom signalene.

Generering og kilde er viktig for vekselstrømsignaler. I kraftnettet kommer AC-signaler fra strømforsyningsgeneratorer og er vanligvis svært stabile og sinusformede ved 50 Hz eller 60 Hz avhengig av land. Elektroniske og laboratorieinstrumenter produserer også AC-signaler gjennom oscillatorer eller funksjonsgeneratorer, hvor bølgenaturen kan tilpasses ved filtre og kontrollsløyfer.

Analyse og måling av vekselstrømsignaler skjer med verktøy som oscilloskop og effektmålere. Phasor- og frekvensdomenanalyse brukes for å studere faseforhold, impedans og harmoniske innhold. Vanlige anvendelser inkluderer kommunikasjon, lydteknikk, måle- og testutstyr, samt regulerings- og kraftsystemer.