Nilai RMS arus dan voltan

Arus sinusoidal ulang alik mempunyai nilai serta-merta yang berbeza dalam tempoh tersebut. Adalah wajar untuk bertanya soalan, apakah nilai arus yang akan diukur dengan ammeter dimasukkan ke dalam litar?

Apabila mengira litar arus ulang-alik, serta pengukuran elektrik, adalah menyusahkan untuk menggunakan nilai serta-merta atau amplitud arus dan voltan, dan nilai puratanya dalam satu tempoh adalah sifar. Di samping itu, kesan elektrik arus yang berubah secara berkala (jumlah haba yang dibebaskan, operasi sempurna, dll.) tidak boleh dianggarkan oleh amplitud arus ini.

Yang paling mudah ialah pengenalan konsep nilai arus dan voltan yang dipanggil berkesan... Konsep ini berdasarkan tindakan terma (atau mekanikal) arus, yang tidak bergantung pada arahnya.

Nilai kuasa dua akar bagi arus ulang-alik - ini ialah nilai arus terus di mana dalam tempoh arus ulang-alik jumlah haba yang sama dilepaskan dalam konduktor seperti semasa arus ulang-alik.

Untuk menilai tindakan yang diambil arus ulang alik, kami akan membandingkan tindakannya dengan kesan haba arus terus.

Kuasa DC P A yang melalui rintangan r akan menjadi P = P2r.

Kuasa AC dinyatakan sebagai kesan purata kuasa serta-merta Az2r sepanjang tempoh atau purata (I am x sinωT)2 NS r untuk masa yang sama.

Biarkan nilai purata t2 bagi tempoh itu ialah M. Menyamakan kuasa arus terus dan kuasa arus ulang alik, kita ada: Az2r = Mr -n, dari mana Az = √M,

Kuantiti I dipanggil nilai berkesan arus ulang alik.

Nilai purata i2 pada arus ulang alik ditentukan seperti berikut.

Mari kita bina lengkung arus sinusoidal. Dengan menduakan setiap nilai semasa serta-merta, kita memperoleh keluk P lawan masa.

nilai rms AC

Kedua-dua bahagian lengkung ini terletak di atas paksi mengufuk, kerana arus negatif (-i) pada separuh kedua tempoh, apabila kuasa dua, memberikan nilai positif.

Bina sebuah segi empat tepat dengan tapak T dan luas sama dengan luas yang dibatasi oleh lengkung i2 dan paksi mengufuk. Ketinggian segi empat tepat M akan sepadan dengan nilai purata P untuk tempoh itu. Nilai tempoh ini, dikira menggunakan matematik yang lebih tinggi, akan bersamaan dengan 1/2 I2m... Oleh itu, M. = 1/2 I2m

Oleh kerana nilai rms arus ulang alik Im ialah Im = √Mmaka akhirnya I = Im / √2

Begitu juga, hubungan antara rms dan nilai amplitud untuk voltan U dan E mempunyai bentuk:

U = Um / √2E = Em / √2

Nilai berkesan pembolehubah ditunjukkan dengan huruf besar tanpa subskrip (I, U, E).

Berdasarkan perkara di atas, kita boleh mengatakan bahawa nilai berkesan arus ulang-alik adalah sama dengan arus terus sedemikian, yang, melalui rintangan yang sama seperti arus ulang-alik, membebaskan jumlah tenaga yang sama pada masa yang sama.

Alat pengukur elektrik (ammeter, voltmeter) yang disertakan dalam litar arus ulang-alik menunjukkan nilai berkesan arus atau voltan.

Apabila membina gambar rajah vektor, lebih mudah untuk menangguhkan bukan amplitud, tetapi nilai berkesan vektor. Untuk ini, panjang vektor dikurangkan sebanyak √2 sekali. Ini tidak mengubah lokasi vektor pada rajah.