Elektroniikan alalla kuulemme usein termit vuorottelevat ja suorat nykyinen . Joten vaihtuva aaltomuoto on se, joka liittyy vaihtovirtaan. Tämä tarkoittaa, että se on jaksottainen aaltomuoto, joka vaihtaa negatiivisten ja positiivisten arvojen välillä. Ja yleisin aaltomuoto, jota käytetään edustamaan tätä, on sinimuotoinen aaltomuoto. Tasavirran aaltomuotoon tultaessa virta- ja jännitearvot ovat periaatteessa vakaassa kunnossa. Se on niin yksinkertaistettu edustamaan myös vakaita arvoja ja niiden suuruusarvoja. Mutta kuten edellisessä keskustelussa, AC-aaltomuotojen suuruusarvot eivät ole niin yksinkertaisia kuin siksi, että ne vaihtelevat jatkuvasti ajan mukaan. Tämän tietämiseksi on monia menetelmiä, ja suosituin menetelmä on “RMS-jännite”. Tässä artikkelissa selitetään selkeästi koko RMS-jänniteteoria, sen yhtälöt, sovellettavat menetelmät ja muut.

Mikä on RMS-jännite?

Määritelmä: Ensinnäkin sitä laajennetaan Root-Mean-Squared -arvona. Monien tälle antama yleinen määritelmä on lasketun vaihtovirran määrä, joka tuottaa saman määrän tasavirtaa vastaavaa lämmitystehoa teho , mutta RMS-jännitteellä on lisätoimintoja. Sitä kutsutaan √ välittömien generoitujen arvojen kaksoisfunktion keskiarvosta.

Arvo on esitetty V: nä_RMSja RMS-virran arvo on I_RMS.

RMS-jännitteen aaltomuoto

RMS-arvot lasketaan vain ajallisesti vaihteleville sinimuotoisille jännitteille tai virta-arvoille, joissa aallon suuruus muuttuu ajan mukaan, mutta joita ei käytetä DC-aaltomuotojen laskemiseen, koska suuruus pysyy vakiona. Vertaamalla AC-siniaallon RMS-arvoa, joka tuottaa samanlaisen määrän sähkötehoa tarjottuun kuormitukseen kuin samanlainen DC-piiri, arvo tunnetaan efektiivisenä arvona.

Tällöin efektiivinen nykyinen arvo esitetään muodossa I_effja tehollinen jännitearvo on V_eff. Tai muuten todellinen arvo ilmoitetaan myös, kuinka monta ampeeria tai volttia DC-aallolle on samanlaisia kuin vastaavat kykyä tuottaa samanlainen määrä tehoa.

“kaksisuuntainen sähkökytkimen kytkentäkaavio ”

Yhtälö

On tärkeämpää tietää RMS-jänniteyhtälö missä sitä käytetään monien arvojen laskemiseen ja perusyhtälö on

V_RMS= V_{huippujännite}* (1 / (√2)) = V_{huippujännite}* 0,7071

RMS-jännitearvo perustuu vaihtovirta-aallon suuruusarvoon eikä se ole riippuvainen vaiheen kulmasta tai taajuudesta vaihtovirran aaltomuodot.

Esimerkiksi: kun vaihtovirta-aaltomuodon huippujännite oli 30 volttia, RMS-jännite lasketaan seuraavasti:

V_RMS= V_{huippujännite}* (1 / (√2)) = 30 * 0,7071 = 21,213

Tuloksena oleva arvo on lähes identtinen sekä graafisissa että analyyttisissä menetelmissä. Tämä tapahtuu vain sinimuotoisten aaltojen tapauksessa. Ei-sinimuotoisilla aalloilla graafinen menetelmä on ainoa vaihtoehto. Huippujännitteen sijasta voimme laskea käyttämällä jännitettä kahden huippuarvon välillä, joka on V_P-P.

Sinimuotoiset RMS-arvot lasketaan seuraavasti:

V_RMS= V_{huippujännite}* (1 / (√2)) = V_{huippujännite}* 0,7071

V_RMS= V_{huippujännite}* (1/2 (√2)) = V_{huippu-huippu}* 0,3536

V_RMS= V_keskiverto* ( ∏ / (√2)) = V_keskiverto* 1.11

RMS-jännite vastaava

Siniaallon tai jopa toisen monimutkaisen aaltomuodon RMS-jännitearvon laskemiseksi on olemassa pääasiassa kahta yleistä lähestymistapaa. Lähestymistavat ovat

RMS-jännitteen graafinen menetelmä - Tätä käytetään laskemaan ei-siniaallon RMS-jännite, joka vaihtelee ajan mukaan. Tämä voidaan tehdä osoittamalla aallon keskordinaatit.
RMS-jänniteanalyysimenetelmä - Tätä käytetään laskemaan aallon jännite matemaattisten laskelmien avulla.

Graafinen lähestymistapa

Tämä lähestymistapa osoittaa saman menettelyn aallon positiivisen ja negatiivisen puoliskon RMS-arvon laskemiseksi. Joten tässä artikkelissa selitetään positiivisen syklin menettely. Arvo voidaan laskea ottamalla huomioon tietty tarkkuus samanlaisella etäisyydellä koko aaltomuodossa.

Positiivinen puolisykli on jaoteltu n-arvoisiksi yhtä suuriksi osiksi, joita kutsutaan myös keskimmäisiksi ordinaateiksi. Kun keskimmäisiä ordinaatteja on enemmän, tulos on tarkempi. Joten jokaisen keskordinaatin leveys on n astetta ja korkeus on aallon välitön arvo aallon x-akselin poikki.

Graafinen menetelmä

Tässä jokainen aallon keskimmäinen ordinaattiarvo kaksinkertaistetaan ja lisätään sitten seuraavaan arvoon. Tämä lähestymistapa antaa RMS-jännitteen neliöarvon. Sitten saatu arvo jaetaan keskiarvojen kokonaismäärällä, jos tämä antaa RMS-jännitteen keskiarvon. Joten RMS-jänniteyhtälö saadaan

Vrms = [keskordinaattien kokonaissumma × (jännite) 2] / keskordinaattien määrä

Alla olevassa esimerkissä on 12 keskordinaattia ja RMS-jännite on esitetty

V_RMS= √ (V₁^kaksi+ V_kaksi^kaksi+ V₃^kaksi+ V₄^kaksi+ V₅^kaksi+ V₆^kaksi+ …… + V₁₂^kaksi) / 12

Otetaan huomioon, että vaihtojännitteen huippujännitearvo on 20 volttia, ja kun otetaan huomioon 10 keskitason ordinaattiarvoa, se annetaan

V_RMS= √ (6.2^kaksi+ 11,8^kaksi+ 16,2^kaksi+ 19^kaksi+ 20^kaksi+ 16,2^kaksi+ 11,8^kaksi+ 6.2^kaksi+ 0^kaksi) / 10 = √ (2000) / 12

V_RMS= 14,14 volttia

Graafinen lähestymistapa osoittaa erinomaisia tuloksia AC-aallon RMS-arvojen tuntemisessa, joka on joko sinimuotoinen ja symmetrinen. Tämä tarkoittaa, että graafinen menetelmä soveltuu jopa monimutkaisiin aaltomuotoihin.

Analyyttinen lähestymistapa

Tässä menetelmässä käsitellään vain siniaaltoja, joiden RMS-jännitearvot on helppo löytää matemaattisen lähestymistavan avulla. Jaksollisenlainen siniaalto on vakio ja se annetaan muodossa

V_(t)= V_enint* cos (ωt).

Tässä sinijännitteen V RMS-arvo_(t)On

V_RMS= √ (1 / T ʃ^T₀V_enint^kaksi*jotain^kaksi(ωt))

Kun integraalirajoja pidetään välillä 0⁰ja 360⁰sitten

V_RMS= √ (1 / T ʃ^T₀V_enint^kaksi*jotain^kaksi(ωt))

Kaiken kaikkiaan vaihtovirtajännitteitä vastaava RMS-jännite on paras tapa esittää kuvaa, missä se edustaa signaalin suuruutta, virtaa ja jännitearvoja. RMS-arvo ei ole samanlainen kuin koko välittömien arvojen mediaani. Suhde RMS-jännitteeseen ja huippujännitearvoon vastaa RMS-virtaa ja huippuvirta-arvoa.

Myös monet yleismittarilaitteista ampeerimittari tai voltimittari laskee RMS-arvon tarkkojen siniaaltojen perusteella. Ei-siniaallon RMS-arvon mittaamiseksi tarvitaan 'tarkka yleismittari'. RMS-lähestymistavalla siniaallolle löydetty arvo tarjoaa samanlaisen lämmitysvaikutuksen kuin DC-aalto.

Esimerkiksi minä^kaksiR = I_RMS^kaksiVaihtojännitteiden ja -virtojen tapauksessa niitä on pidettävä RMS-arvoina, ellei niitä pidetä muihin. Joten 10 ampeerin vaihtovirta tuottaa samanlaisen lämmitysvaikutuksen kuin 10 ampeerin tasavirta ja noin 14,12 ampeerin huippuarvo.

Siten tämä kaikki koskee RMS-jännitteen käsitettä, sen yhtälöä, sinimuotoisia aaltomuotoja, näiden jännitearvojen laskemiseen käytettyjä menetelmiä ja yksityiskohtaista RMS-jänniteoria siitä. Tiedä myös, kuinka huippujännite, keskimääräinen jännite ja huipusta huippuun -jännitteet muunnetaan RMS-jännitteeksi RMS-laskin ?