Zaloguj się
Wszystkie
27 października 2023
957
Wartość skuteczna napięcia przemiennego
Definiowanie wielkości napięcia przemiennego
Wszystkie typy napięć przemiennych mają jedną podstawową cechę wspólną. Chwilowa wielkość napięcia nie jest stała, ale zależy od chwili pomiaru. Wyjaśniono to na rysunku 1 dla czysto sinusoidalnego napięcia przemiennego. Jeden okres napięcia sinusoidalnego jest podzielony na 360° na osi poziomej. Nazywa się to „kątem fazowym” napięcia przemiennego i na podstawie tej klasyfikacji można właściwie zdefiniować zmianę chwilowej wielkości napięcia w funkcji okresu. Drugim sposobem dzielenia okresu napięcia sinusoidalnego, stosowanym w matematyce, jest użycie liczby π (pi). Pełny okres napięcia odpowiada 2·π.
W chwili t0 napięcie wynosi 0 V. Następnie wartość chwilowa powoli wzrasta do wartości maksymalnej Umax, która osiągana jest w chwili 0,5·π (kąt fazowy 90°). Ta maksymalna wartość nazywana jest także „amplitudą”. Następnie wartość chwilowa ponownie maleje, aż napięcie ponownie przejdzie przez zero w chwili π (kąt fazowy 180°). Następnie procedura się powtarza, chociaż chwilowa wielkość napięcia spada do maksymalnej wartości ujemnej –Umax w czasie 1,5·π (kąt fazowy 270°), a następnie ponownie wzrasta do 0 V na koniec okresu w czasie 2,0·π (kąt fazowy 360°).
Można to doskonale matematycznie sformułować, korzystając ze wzoru:
Ut=Umax·sin[2·π·f·t]
gdzie:
- f jest częstotliwością sygnału w Hz,
- t to czas, w którym chcesz obliczyć napięcie,
- Umax to maksymalna wartość napięcia,
- π jest liczbą pi, równą 3,1415,
- Ut jest chwilową wartością napięcia w chwili t.
Wartość efektywna RMS
W codziennej praktyce z tym pięknym wzorem matematycznym niewiele można zrobić. W praktyce wartość napięcia chcesz poznać jako pojedynczą liczbę, którą można odczytać na mierniku i za pomocą której można na przykład obliczyć moc cieplną wytwarzaną przez napięcie w rezystorze. Dlatego wprowadzono pojęcie „wartości skutecznej” napięcia przemiennego. W języku angielskim używany jest termin „Root Mean Square”, w skrócie RMS. Wartość skuteczna napięcia przemiennego, w skrócie URMS jest równe wartości napięcia stałego, które wytwarza w rezystorze (umownym) tę samą średnią moc cieplną, co napięcie przemienne, którego wartość skuteczna jest zdefiniowana.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
