Что такое синусоида в электричестве

Что такое правильная синусоида в инверторе

А что, если есть «правильная синусоида в инверторе, то может быть неправильная» ?
И вообще, что, синусоиды могут быть разные ?
И какие критерии этой «правильности» ?
Вот так, сразу, мы задали три вопроса. Огорошили неподготовленного читателя. На самом деле вопросов, связанных с рассматриваемой нами сегодня темой, больше, но это ключевые. И по хорошему, вопросы задаем не мы, а нам. Мы просто их знаем заранее. Поэтому и хотим ответить.
А возникают вопросы от непонимания причин появления искаженной синусоиды. И приведенная ниже разъяснительная информация надеемся будет не просто полезна, а может даже поможет выбрать нужную модель инвертора (или другого ИБП — источника бесперебойного питания) с одной стороны, а с другой — сохранить в работоспособном состоянии разнородные, подключенные к нему нагрузки.

Дадим первоначальные сведения о чистой или правильной синусоиде для покупателей бесперебойной техники с целью энергоснабжения электричеством домов и офисов.

А тех, кто в теме, продвинутый в электротехнике, и понимает, о чем идет речь, мы не смеем задерживать. Хотя не исключено, что и они могут почерпнуть дополнительную информацию, которая прежде не встречалась на их профессиональном пути.
А тема эта актуальная, особенно для тех, кто решил обзавестись собственным бесперебойным источником электрической энергии, т.е. альтернативой розетке 220 Вольт. И причины не так важны. Временные ли это отключения света или захотелось сделать свой вклад в зеленую энергетику, переходя на солнечные батареи с аккумуляторными накопителями и поставив у себя дома гибридный инвертор с отдаваемой мощностью до 5 КВт.

Когда в торговых сетях ажиотаж (дайте мне хоть какой-нибудь генератор, бизнес стоит или надоело сидеть дома в темноте !), образуется дефицит, поставщики теребят производителей, а последние не справляются с количеством заказов на всевозможные бесперебойники, спрос на которые возрос на несколько порядков в 2022 году, а электричество нужно сегодня, если не вчера, когда целые микрорайоны городов погружаются во тьму, далеко не все вдаются в тонкости, а с правильной синусоидой у меня инвертор или нет ? Или даже давайте так — а не слишком велик у меня на клеммах ИБП коэффициент гармоник ? Это уже совсем темный лес. Только теперь уже в переносном смысле. Берут или точнее сказать, расхватывают все, даже не вникая в технические характеристики. 220 Вольт дает ? Дает ! Киловаттов хватает для моих нужд ? Хватает ! А вот потом, когда начинаются проблемы, тогда и начинают думать. Вникать в тему, консультироваться у специалистов. 220 В то есть, но что-то они не совсем такие.
Винить никого нельзя.

1. Во-первых, действительно, а кто знал, что на выходе может быть напряжение, отличное от привычной синусоиды ?
2. Во-вторых, далеко не у всех есть электротехническое образование. Или хотя бы остались с памяти главы из курса высшей математики, связанные с разложением периодических функций в ряды.

Что такое правильная синусоида в инверторе ?

Сначала буквально пару фраз из азов.
Если подключить щупы осциллографа в клеммы розетки, то на выходе мы увидим синусоидальный сигнал с известными всем параметрами. Частота 50 Гц, действующее (или так называемое тепловое) значение напряжения 220 В. Его покажет мультиметр или вольтметр переменного тока. На самом деле, амплитудное значение в верхней точке положительной полуволны или нижней отрицательной составляет 311 В, но сегодня речь не об этом.

Визуальная проверка формы выходного сигнала, который и питает всю аппаратуру, с помощью осциллографа вещь хорошая, но не точная. И определяется чувствительностью прибора, разрешающей способностью его экрана.
Но в любом случае электроэнергия в сети отвечает всем стандартам, принятым в Украине. Что и позволяет ее использоваться для питания всего спектра техники на 100 %. Со всеми типами нагрузок: активной, емкостной, индуктивной. За этим следят соответствующие контрольные службы. А вот частному лицу при покупке автономного источника придется надеяться только на себя.
И поскольку пусть незримо, но красной нитью через наше сегодняшнее повествование проводит тема аварийного отключения (что поделать, если периодически россия обстреливает нас шахедами и ракетами, целясь в подстанции да объекты генерации), то возникает следующий вопрос.

А правильная ли синусоида на выходе источника бесперебойного питания ?

И сейчас не так важно, о генераторе ли бензиновом мы говорим или о дешевом бесперебойнике мощностью в 500 Вт или может про востребованные ныне автономные инверторы под нагрузку на выходе 2-5 Квт, которая может питать стабильной энергией домашних потребителей в течение 6-8 часов, и что важно — дает на выходе желаемую не модифицированную синусоиду. С минимальным процентом гармоник (нелинейных искажений) — об этом ниже по тексту.
Хорошо, если, подключив опять же осциллограф к клеммам инвертора, мы видим перед глазами знакомую, еще со школьной скамьи по форме синусоиду, не отличимую от настоящей, с привычными мягкими наклонами и спусками.
Но так бывает не всегда.
Если сделать фото любой картины мира, то цифровая фотография неизбежно будет «беднее» оригинала, поскольку состоит из конечного числа пикселей, а окружающий нас мир аналоговый с бесконечным количеством цветов и оттенков. И это хороший пример, чтобы показать, что и синусоида на самом деле может быть безукоризненной только визуально, а на самом деле — искаженная, состоит из «кусочков».

Откуда берется «не чистая синусоида» ?

На приведенных графиках мы видим, что если например оцифровывать как линейную функцию (слева), так и нелинейную (справа) — такую как синусоида и вообще любую, то неизбежна потеря информации. Это определяется частотой выборки или «количеством ступенек». Чем чаще за единицу времени мы будем «снимать» сигнал, в данном случае значение напряжения, тем ближе к первоначальной функции будет наша, оцифрованная величина. В интервалах между двумя соседними ступеньками, информация не определена, она нам неизвестна.

• Это и есть погрешности.
• Это и есть потери данных — значение синусоиды не известно в промежуточных точках.
• Это и есть неправильная синусоида — пусть небольшие скачки-переходы, но есть.

Также не идеальная синусоида будет присутствовать и в недорогих автономных источниках питания, где модифицированную синусоиду производят электронные транзисторные ключи. Чтобы сгладить волны и максимально приблизить синусоиду к чистой, понадобятся как полупроводниковые компоненты, например диоды так и пассивные, такие как конденсаторы или индуктивности.
Последние способны подавить высшие гармоники и получить чистый синусоидальный сигнал, являясь компонентами LC-фильтра.
Конденсаторы разной емкости (как и катушки с разной индуктивностью) хуже или лучше пропускают те или иные чистоты. Одни гасятся, другие проходят почти без ослабления.
Например во входных фильтрах блоков питания стоит обычно как минимум пара конденсаторов. Первый, большой емкости, измеряемой микрофарадами, а то и десятками микрофарад (а если нагрузка подключается мощная, то и тысячи микрофарада) – сглаживает сигнал частотой 50Гц, получая на выходе почти ровное постоянное напряжение. С минимальным уровнем пульсаций. Когда кстати, конденсатор «высыхает», т.е. стареет, в колонках радиоприемной или телевизионной аппаратуры и появляется низкочастотный гул. Второй же, емкостью в пикофарады или даже нанофарады, «вылавливает» оставшиеся высокочастотные помехи.

Чем больше частота выборки, т.е. количество ступенек, тем больше форма синусоиды будет приближена к идеальной (чистой, правильной)

И как следствие – расширяется перечень техники, которую можно подключать к клеммам такого инвертора (генератора, бесперебойника – в зависимости от того, что у вас есть в наличии из источников аварийного энергоснабжения).

Что такое гармоники (нелинейные искажения) синусоиды

Постепенно расширяем понятие неправильной синусоиды, и забегая вперед скажем, что если «степень ее неправильности» не очень высока, то в принципе ничего страшного нет.

С точки зрения математики, периодическую функцию (а синусоида относится к таковым) можно разложить в ряд Фурье.

То есть синусоида является суммой других функций с разными частотами и периодами. Количество этих составляющих является бесконечным. И если бы этой бесконечности можно было бы достичь, то мы бы получили в результате суммирования нашу исходную синусоиду.
Но достичь бесконечности, это тоже самое, что добраться до последнего знака числа ПИ. То есть это сделать невозможное. Но можно приблизиться.
Указанные функции или составляющие сигнала называются гармониками. И вот процент наличия этих гармоник и определяет «чистоту синусоиды». Чем это процент меньше, тем лучше. Но и достичь его сложнее, а схема инвертора будет дороже.
Справочно:

1. Процент гармоник еще называется коэффициент нелинейных искажений.
2. Идеальная синусоида имеет коэффициент нелинейных искажений, равный 0.

Как модифицированная или ступенчатая синусоида влияет на нагрузку

В дешевых китайских бесперебойниках ни о какой чистоте синусоиды и речи быть не может.
“Простите», Вы можете возразить. «Но я питаю ноутбук и монитор от такого дешевого ИБП. Да, он не долго протянет по времени, но никаких проблем с ноутбуком нет.”
Да, это правда. Проблем нет. Потому что Ваш ноутбук «не знает» о том, каким не качественным электричеством Вы его кормите. А «забыть» этот факт ему помогает импульсный блок питания. Это своеобразный страж на входе. Не вдаваясь глубоко в принцип его действия, отметим, что ИБП преобразует входное (пусть даже корявое и несинусоидальное) напряжение в постоянное, а потом снова в переменное, но с заданной частотой. То есть все недостатки, включая не синусоидальность, уходят в никуда.
А если частота задана, то после финального преобразования в постоянное напряжение, его значение будет иметь строго заданное значение. Например на входном разъеме ноутбука будет 12 Вольт.
А вот если речь идет о трансформаторном блоке питания, который состоит в самом простом конструктивном исполнении из входного понижающего трансформатора, диодного моста и конденсатора (ну может микросхемный стабилизатор добавят), то подача несинусоидального сигнала, приведет к непредсказуемому уровню напряжения на выходе вторичной обмотки. А значит гарантировать выходное напряжение нельзя.
Проще говоря, все виды индуктивных нагрузок (трансформаторы, обмотки электродвигателей, включая например двигатели перекачивающих насосов котлов в домах или квартирах с автономным отоплением) очень «не любят» несинусоидальный сигнал. И наша задача им этот сигнал дать в максимально чистом виде. Без ступенек, зазубрин, скачков (то, что мы видели выше на графике) и прочих «ухудшителей» качества синусоиды. Понятно, еще раз повторимся, что в идеале это должна быть электросеть, но поскольку наша тема посвящена инверторам, как аварийным временным источникам переменного напряжения, то следует купить такой бесперебойник, даже не считаясь с затратами, чтобы он выдал правильную синусоиду.

Интересно, что генераторы можно ныне наблюдать и рядом с парикмахерскими. Более того, явно заметно, как напрягается, рычит, и извергает темный дым генератор, когда сотрудница включает фен мощностью больше килоВатта, чтобы подсушить голову клиенту.
Но мы не про запас мощности. А про то, что хорошо, если хозяин заведения знает и понимает разницу между инверторным генератором и неинверторным. Инверторный выдает чистую синусоиду, а значит как фен, так и машинку для стрижки волос можно подключать без опаски. Но уверенности в том, что хозяин учел такие тонкости — нет. Ну что ж. Дай Бог, чтобы все электрические принадлежности для стрижки работали должным образом.

А вот лампы накаливания, не так чувствительны к чистоте синусоиды. Более этого, например чайник может питаться даже от прямоугольного сигнала, как и электроплитка.

Потому что там нет никаких вращающих частей, то есть статора и ротора, и обмоток, которые конструктивно рассчитаны именно на синусоидалый сигнал идеальной формы.

И ТЕНу, т.е. нагревателю, без разницы, что на него подается. Постоянный ток, переменный, синусоида, меандр (т.е. повторяющийся прямоугольный сигнал или даже треугольный).
А кому «не нравится» не правильная синусоида ? Частично мы уже об этом сказали. А сейчас дополним список:

• Двигатели переменного тока и трансформаторы;
• Вентиляторы;
• Электроинструмент;
• Блендеры;
• Кофемашины.

А что все-таки произойдет, если их подключить к инвертору с модифицированной, грубоватой с точки зрения формы сигнала, то есть не чистой синусоиде ? Это как автомобиль заправлять плохим топливом.
В лучшем случае не удастся достичь заданных характеристик (например числа оборотов), а в худшем — электроприбор выйдет из строя. Может не сразу, но срок службы может сократиться в несколько раз. Вот вам и форма синусоиды.
Между прочим это важная подсказка для интернет-магазинов, которые дают гарантию на товар. Пришла пора прописать в гарантийных условиях (если этого еще не сделали): «гарантия распространяется только при подключении к источникам питания с правильной синусоидой».

Про границы чистоты синусоиды в инверторах

Покупатель целиком правомерно спросит: «а как мне узнать, я подключаю свой инструмент к правильной синусоиде или не правильной ?»
И будет прав.
Говоря о правильной синусоиде, надо понимать, что на самом деле есть определенный «процент правильности». А если говорить более предметно, дотошно, как технические педанты или перфекционисты, помешанные на преобразовании DC-AC (в хорошем смысле), то они уж точно знают, что на 100 % правильной синусоиды в природе не бывает.
А есть ли предел правильности ?
Возвращаемся к проценту гармоник в выходном сигнале. Можно привести хорошую аналогию с шумами. Если радиоприемник играет музыку практически идеально, без шумов (связанных с тем, что сигнал близкий и мощный, без помех и фильтры блока питания идеально фильтруют напряжения без гула, чем грешат старые телевизоры и опять же радиоприемники), то можно сказать, что процент шума близок к нулю.
Хотя конечно он присутствует. Ну это может быть в идеальном случае 1-2 %, что почти не различимо на слух.
Так вот приходилось видеть разные цифры, касательно чистого, правильного синусоидального сигнала на выходе инвертора 220 Вольт. Одни пишут, что нормально не более 2,5 % гармоник, другие, что допускается до 8 %.

Несмотря на такой разнобой, приблизительно понятен порядок цифр в правильной синусоиде. Это не 20 и не 50 %. Во всяком случае меньше 10 %, а 5% это еще лучше, но не забываем, что чем более чистой должна быть синусоида, тем более сложная потребуется схемотехника, чтобы сглаживать сигнал и синусоида стала максимально близкой к натуральной. А следовательно будет расти и цена инвертора.
И в завершении, приведем и другие встречающиеся названия синусоиды, которая стремится изо всех сил стать правильной:

• Приближенная синусоида;
• Ступенчатая синусоида;
• Модифицированный синус.

Но как мы отметили, синусоида, выходящая из недр источника автономного электропитания, таковой никогда не станет. Только с заданной степенью приближения.

Почему синусоида?

На сегодняшний день, рынок источников бесперебойного питания (ИБП) активно развивается и предлагает потенциальному покупателю множество вариантов. Сотни моделей и модификаций представлены десятками производителей. ИБП различаются не только временем работы без подзарядки и номинальной мощностью, но и дополнительными функциями. Таковыми могут быть режим стабилизации напряжения сети, защита телефонной линии, взаимодействие с компьютером и т.д.

При выборе ИБП, многие пользователи поначалу не совсем понимают важность таких параметров как алгоритм работы и мощность зарядного устройства или совместимость ИБП с бензоэлектростанциями. Но и это не главное! Существует параметр, зачастую сокращающий список кандидатов на пост домашнего бесперебойника в несколько раз. Параметр этот – форма выходного напряжения инвертора ИБП.

По форме выходного напряжения ИБП, чаще всего, делятся на два типа:

— модифицированная синусоида («квазисинусоида»)

— синусоида («правильная» синусоида, «чистая» синусоида)

Рассмотрим их подробнее.

Так называемая, модифицированная синусоида – не что иное, как ступенчатая разнополярная кривая напряжения (рис.1) и график y=sinx она напоминает весьма отдалённо. Для достижения такого режима работы инвертора не требуется сложная схемотехника и дорогостоящие комплектующие. Львиная доля ИБП на рынке – именно с такими инверторами. Они, по большей части, предназначены для работы с персональными компьютерами, импульсные блоки питания которых весьма неприхотливы. Если же подать ток с такого ИБП на двигатель циркуляционного насоса или холодильника – результат будет печальным. Для начала, мы можем наблюдать потерю мощности, а после – перегрев и разрушение обмоток! Происходит это из-за больших потерь в приборах, работа которых основана на электромагнитных процессах. Они не рассчитаны на такую форму напряжения. Не любят модифицированную синусоиду и низкочастотные трансформаторы звуковой техники, блоков управления систем отопления, кондиционеров и т.д. Применять ИБП с квазисинусоидой для питания домашней или производственной аппаратуры нужно с большой осторожностью!

«Чистая синусоида» — форма напряжения, не отличающаяся от той, которая присутствует в городской электросети. Хотя, и тут можно сделать поправку. Бывает, что синусоида (рис.3) высококачественного ИБП больше похожа на математический график (близка к идеалу), чем синусоида в сети переменного тока (рис.2). Всё дело в несовершенстве линий электропередач и большом количестве потребителей реактивного характера. Как следствие – искажения. При использовании ИБП с «чистой синусоидой» практически отсутствуют ограничения в выборе потребителей. Единственное ограничение – максимальная мощность, которую может отдать инвертор ИБП. С синусным инвертором всё работает в штатном режиме и без лишних потерь. Такие ИБП устроены сложнее квазисинусных и требуют более тщательного подбора комплектующих, зачастую, недешёвых. Поэтому, выбор качественных синусных ИБП на рынке ограничен.

Торговая марка Phantom Energy Solutions® предлагает только качественные Источники Бесперебойного Питания, обеспечивающие надёжную работу оборудования. Несмотря на такие достижения как синусоидальная форма выходного напряжения, уникальное соотношение массогабаритных характеристик и мощности, богатый функционал и проверенная годами надёжность, разработчики продолжают совершенствовать существующие модели ИБП и разрабатывают новые.

Выбор, как всегда, за Вами!

Рисунок1 Осциллограмма выходного напряжения ИБП «квазисинусного» типа.

Рисунок2 Осциллограмма напряжения городской сети переменного тока.

Рисунок3 Осцилограмма выходного напряжения ИБП UPS-0512.

Как выбрать лучший бесперебойник с правильной синусоидой: советы и рекомендации

В мире, где электроника стала неотъемлемой частью нашей жизни, стабильность питания играет ключевую роль в сохранении устройств от повреждений, которые могут возникнуть в результате перерывов в электропитании. Бесперебойник или источник бесперебойного питания (ИБП) – это устройство, обеспечивающее продолжение питания электроники во время отключения тока. Однако, не все девайсы одинаково устроены – одни из них работают лучше других, в зависимости от типа синусоиды, которую они генерируют.

Виды синусоид и принцип работы ИБП

Синусоида является основным элементом многих электрических устройств, включая бесперебойники. Это колебание, представляющее собой гладкую кривую, повторяющуюся через равные интервалы времени. В зависимости от используемых параметров синусоиды могут быть разных типов, включая чистые, модифицированные и квази-синусоиды.

Для бесперебойников используются разные типы синусоидов, но наилучший вариант – прямая (чистая) синусоида. Прямая синусоида имеет гладкую форму колебания, позволяющую придавать стабильное питание бытовым устройствам и защищать их от возможных повреждений, которые могут возникнуть при использовании менее качественных типов синусоидов.

Принцип работы бесперебойника состоит в том, чтобы обеспечить постоянное питание устройств даже во время перебоев в электрической сети. Для этого ИБП использует аккумуляторные батареи, обеспечивающие питание приборов при отключении электроэнергии. Кроме того, бесперебойный источник может иметь различные функции, такие как автоматическое выключение устройств при перебоях в электричестве или защита устройств от перепадов напряжения. Выбор соответствующего бесперебойника зависит от потребностей пользователя, типа устройств и конкретных условий использования.

Виды бесперебойников и их особенности

Существует несколько типов бесперебойников, таких как офлайн, линейно-интерактивный и онлайн. Оффлайн устройство используется только тогда, когда ток прерывается, тогда как линейно-интерактивный и онлайн постоянно регулируют ток, подаваемый к устройствам. Линейно-интерактивные и онлайн ИБП имеют лучшую функциональность по сравнению с офлайн, поскольку они постоянно контролируют и регулируют ток, подаваемый подключенным к ним девайсам. Это означает, что они обеспечивают более стабильное и бесперебойное питание.

Эта таблица позволяет сравнить различные типы ИБП по нескольким критериям, что может помочь в выборе наиболее подходящего для конкретных потребностей:

Линейный интерактивный с автокоррекцией

Прояните ситуацию по электричеству

Я могу выражаться не научными терминами. прошу меня заранее простить. но все таки думаю что суть я смогу донести.

Чем отличается постоянный ток от переменного? В книжках сказано, что графиками. Постоянный суть прямая, переменный суть синусоида.

Чего то я не пойму, никак не вяжется у меня в мозгу такое заключение.

Пусть плюс — это синусоида и двигается прямо, а минус — это косинусоида, график которого движется навстречу синусоиде. Ведь не бывает возмущения только в одном направлении. Иными словами движение тока УЖЕ в двух напрвлениях ?

Так вот может ли такое быть, что резонанс между синусоидой и косинусоидой — это постоянный ток, а разница в параметрах между синусоидой и косинусоидой — суть ток переменный.

Как Тесла извлекал из одного провода сразу и плюс и минус? Ведь в проводе уже есть и синусоида и косинусоида. Но мы почему то принимаем во внимание только синусоиду, а косинусоиду навечно похоронили. .

Проясните ситуацию. Может это я чего то не понимаю.

Лучший ответ

переменый имеет определнную частоту колеаия а постоянный нет ..)
на сексее это выглядит так сунул вынул снова сунул и вынул или прост сунул но не вынул ..)

Остальные ответы
Градаци переменных импульсов токообразующих: СИНУС (КОС! ) Тангенс (КОТАНГЕНС)
Сёма, оно Вам надо?

Ток течёт от одной клеммы к другой.
Постоянный ток, это когда одна из них всё время плюс, а другая всё время минус.
Переменный — когда они меняются местами, на практике, как правило, делают проще: одна клемма всё время ноль (это «ноль», или «земля»), а напряжение на второй оно меняется от плюса к минусу (это «фаза»).

Всё остальное, насчёт синусоиды и косинусиоды — бессмыслица.

Один в магнитном поле военИскусственный Интеллект (124728) 10 лет назад

Вы говорите: «напряжение на второй оно меняется от плюса к минусу» Так ведь это и значит, что на одной клемме уже содержится и плюс и минус ? Или я чего то не доганяю ?

Не «содержится», а «бывает»

Переменный ток изменяется по амплитуде и направлению. И не обязательно по закону синуса или косинуса. Возьмём график, показывающий зависимость напряжения от времени. Плюс стоит понимать как положительные значения напряжения. Они расположены выше оси абсцисс (времени) . Те что ниже- отрицательные значения напряжения. Для синусоиды половину периода напряжение положительно, а другую половину периода отрицательно. Синусы и косинусы никуда не движутся, ни на встречу ни под углами. Напряжение можно описывать как синусом, так и косинусом, эти функции отличаются лишь сдвигом на пи/2 радиан (90 градусов) . Вся неразбериха у вас из-за того, что вы не понимаете что такое функция и её график. Это основное понятие математики, которое надо знать.

Один в магнитном поле военИскусственный Интеллект (124728) 10 лет назад

а Вы попробуйте не двумерный график рассмотреть, а трехмерный. Объемный так сказать. Вы увидите, что ток в проводе подобен воде в трубе. Вода не может двигаться в трубе прямо и по синусоиде, если навстречу ей не будет двигаться воздух с разницей в те самые пи\2. малекулы воды движутся паралельно малекулам воздуха, за счет чего и происходит движение, естественно по спирали. Посмотрите на инь и янь и представьте данный значок в трехмерном изорбражении. Черные точки — вода, белые точки — воздух. И движутся они навстречу друг другу. Также и с электричеством. Только в электричестве плюс движется навстречу минусу, за счет этого образуется ток. минус и плюс суть силы солнца и планеты земля. Они же магнитные, электрические и вкупе — электромагнитные.

Или я чего то не понимаю ?

. Оракул (78155) Зачем смотреть на трёхмерный график? У меня две координаты — напряжение и время. Значит надо использовать две оси, ортогональные друг другу- ось времени и ось напряжений. Мой график (зависимость напряжения от времени) не описывает и не отображает «пространственные перемещения электричества», у меня ничего не говорится о пространственных координатах. Он показывает изменение напряжения во времени. Причем тут движение молекул воды? Причём тут инь- янь, Солнце и Земля? Если у меня есть зависимость вероятности выигрыша от количества цифр в лотерейном билете, так это не значит, что «вероятность движется куда-то там» и надо строить трёхмерный график

А если проще сказать, по сравнению с током одного направления. Полярность +/- меняется 50 раз в секунду.
Руками не успеешь показать.

Постоянный течет от — к + а переменный туда сюда в сети на фазе то — то + напряжение изменяется по закону синуса .