General physics
Об уроке
Learning Objectives:

Learning Objectives

  • Understand the principles of alternating currents (AC) and how they differ from direct currents (DC).
  • Learn the mathematical representation of AC, including frequency, amplitude, and phase difference.
  • Analyze real-world applications of AC in electrical systems and devices.
Перевод
  • Айнымалы токтың (AC) принциптерін және оның тұрақты токтан (DC) айырмашылығын түсіну.
  • AC-тің математикалық көрсетілімін, соның ішінде жиілікті, амплитуданы және фазалық айырмашылықты үйрену.
  • Электрлік жүйелер мен құрылғыларда AC-тің нақты қолдануларын талдау.
Language Goals:

Language Goals

  • Familiarize with technical terms related to alternating currents.
  • Practice explaining AC concepts in English.
  • Improve comprehension of scientific texts about AC circuits.
Перевод
  • Айнымалы токқа байланысты техникалық терминдерді үйрену.
  • AC концепцияларын ағылшын тілінде түсіндіруді тәжірибелеу.
  • AC тізбектері туралы ғылыми мәтіндерді түсіну дағдыларын жақсарту.
Terminology:

Terminology

Term (English) Translation (Kazakh)
Alternating Current (AC) Айнымалы ток (AC)
Direct Current (DC) Тұрақты ток (DC)
Frequency Жиілік
Amplitude Амплитуда
Phase Difference Фазалық айырмашылық
Glossary:

Glossary

Alternating Current (AC): An electric current that periodically reverses direction.

Перевод
Периодтық түрде бағытын өзгертетін электр тогы.

Direct Current (DC): An electric current that flows in one direction only.

Перевод
Тек бір бағытта ағатын электр тогы.

Frequency: The number of cycles per second in an AC signal, measured in hertz (Hz).

Перевод
AC сигналындағы секундқа шаққандағы циклдар саны, герцпен (Hz) өлшенеді.

Amplitude: The maximum value of an AC signal.

Перевод
AC сигналының максималды мәні.

Phase Difference: The angular difference in phase between two AC signals.

Перевод
Екі AC сигналы арасындағы фазалық бұрыштық айырмашылық.
Theory:

Theory

Alternating current (AC) is an electric current that changes direction periodically. The primary characteristics of AC include:

  • Frequency (f): The number of oscillations per second, measured in hertz (Hz).
  • Amplitude: The maximum value of voltage or current.
  • Phase: The position of a point in time on a waveform cycle.

The voltage in AC can be described by the equation:

V(t) = Vmax sin(ωt)

Where:

  • *V(t)* is the instantaneous voltage,
  • *Vmax* is the peak voltage,
  • *ω* is the angular frequency (ω = 2πf),
  • *t* is the time.

The direction of current flow reverses, which allows AC to be transmitted efficiently over long distances.

Перевод

Айнымалы ток (AC) — бұл периодтық түрде бағытын өзгертетін электр тогы. AC негізгі сипаттамалары:

  • Жиілік (f): Секунд сайын болатын тербелістер саны, герцпен (Hz) өлшенеді.
  • Амплитуда: Кернеудің немесе токтың максималды мәні.
  • Фаза: Толқын цикліндегі уақыт нүктесінің орны.

AC кернеуі келесі теңдеумен сипатталады:

V(t) = Vmax sin(ωt)

Мұндағы:

  • *V(t)* — уақыт бойынша кернеу,
  • *Vmax* — шың кернеуі,
  • *ω* — бұрыштық жиілік (ω = 2πf),
  • *t* — уақыт.

Токтың бағыты өзгереді, бұл AC-ті ұзақ қашықтықтарға тиімді жеткізуге мүмкіндік береді.

Exercises on Memorization:

Exercises on Memorization

  1. Define «alternating current» in your own words.
  2. Explain the difference between AC and DC.
  3. Match the following terms with their definitions:
    • Frequency
    • Amplitude
    • Phase Difference
Перевод
  1. «Айнымалы токты» өз сөзіңізбен анықтаңыз.
  2. AC мен DC арасындағы айырмашылықты түсіндіріңіз.
  3. Келесі терминдерді олардың анықтамаларымен сәйкестендіріңіз:
    • Жиілік
    • Амплитуда
    • Фазалық айырмашылық
Video Tutorial:

Video Tutorial


Examples:

Examples

Example: A 50 Hz AC signal has a peak voltage of 230 V. Write the equation for the instantaneous voltage.

AC waveform example

Solution
Using V(t) = Vmax sin(ωt):
ω = 2πf = 2π × 50 = 314 rad/s.
V(t) = 230 sin(314t).

Investigation Task:

Investigation Task

Use the simulation below to explore the properties of AC signals:


Answer
Changing the frequency increases the number of oscillations per second. Increasing amplitude raises the peak voltage of the AC signal.
Collaborative Activity:

Collaborative Activity

In pairs or groups, design an AC circuit that can power a household appliance. Present your design and explain the role of key components in the circuit.

Перевод
Жұпта немесе топта тұрмыстық техниканы қуаттандыратын AC тізбегін жасаңыз. Өз жобаларыңызды таныстырып, тізбектегі негізгі компоненттердің рөлін түсіндіріңіз.
Additional Resources:

Additional Resources

Visit Save My Exams for more practice questions and resources on alternating currents.

Reflection:

Reflection

Reflect on today’s lesson by answering the following:

  • What is one new concept you learned about alternating currents?
  • What challenges did you face while understanding AC principles?
  • How can AC principles be applied in everyday technology?
Перевод

Бүгінгі сабақ туралы келесі сұрақтарға жауап бере отырып ой жүгіртіңіз:

  • Айнымалы токтар туралы қандай жаңа ұғымды білдіңіз?
  • AC принциптерін түсінуде қандай қиындықтарға тап болдыңыз?
  • AC принциптері күнделікті технологияда қалай қолданылады?