Τι είναι η Τετραγωνική Μέση Τιμή (RMS) του Σήματος AC;

Αυτές είναι οι ερωτήσεις που μας έρχονται στο μυαλό κάθε φορά που ασχολούμαστε με τους κύκλους AC.

Υποθέστε ότι έχουμε έναν απλό κύκλο DC (σχήμα - 1) και θέλουμε να τον αντιγράψουμε σε έναν κύκλο AC. Έχουμε όλα τα ίδια, εκτός από την τάση εφοδιασμού, η οποία τώρα θα είναι μια τάση εφοδιασμού AC τάση. Τώρα, η ερώτηση είναι ποια θα πρέπει να είναι η τιμή της τάσης εφοδιασμού AC ώστε ο κύκλός μας να λειτουργεί ακριβώς όπως ο κύκλος DC.

Ας βάλουμε την ίδια τιμή τάσης εφοδιασμού AC (AC Vpeak = 10 βολτ) η οποία είναι στον κύκλο DC. Κάνοντας αυτό, μπορούμε να δούμε (σχήμα 3) για μισό κύκλο πώς το σήμα τάσης AC δεν καλύπτει ολόκληρη την περιοχή (μπλε περιοχή) της σταθερής τάσης DC, το οποίο σημαίνει ότι το σήμα AC δεν μπορεί να παρέχει την ίδια ποσότητα ενέργειας όπως ο εφοδιασμός DC.

Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να αυξήσουμε την τάση AC για να καλύψει την ίδια περιοχή και να δούμε αν παρέχει την ίδια ποσότητα ενέργειας ή όχι.

Βρήκαμε ότι (σχήμα 4) αυξάνοντας την κορυφαία τάση Vpeak μέχρι (π/2) φορές την τάση εφοδιασμού DC τάση μπορούμε πραγματικά να καλύψουμε ολόκληρη την περιοχή της τάσης DC στο AC. Όταν το σήμα τάσης AC αντιπροσωπεύει εντελώς το σήμα τάσης DC, τότε αυτή η τιμή του σήματος DC ονομάζεται μέση τιμή του σήματος AC.

Τώρα η τάση AC θα πρέπει να παρέχει την ίδια ποσότητα ενέργειας. Αλλά όταν ενεργοποιήσαμε τον εφοδιασμό, με εκπλήξη βρήκαμε ότι η τάση AC παρέχει περισσότερη ενέργεια από την DC. Διότι η μέση τιμή του AC παρέχει την ίδια ποσότητα φορτίων, αλλά όχι την ίδια ποσότητα ενέργειας. Έτσι, για να πάρουμε την ίδια ποσότητα ενέργειας από τον εφοδιασμό AC, πρέπει να μειώσουμε την τάση εφοδιασμού AC.

Βρήκαμε ότι μειώνοντας την κορυφαία τάση Vpeak μέχρι √2 φορές την τάση DC παίρνουμε την ίδια ποσότητα ενέργειας που ρέει σε και τους δύο κύκλους. Όταν το σήμα τάσης AC παρέχει την ίδια ποσότητα ενέργειας όπως στο DC, τότε αυτή η τιμή της τάσης DC ονομάζεται τετραγωνικό μέσο ή rms value του AC.
Είμαστε πάντα ανησυχημένοι για πόση ενέργεια ρέει μέσω των κυκλώματός μας, ανεξάρτητα από το πόσα ηλεκτρόνια χρειάζονται για να παρέχουν αυτή την ενέργεια, και γι' αυτό χρησιμοποιούμε πάντα την τετραγωνική μέση τιμή του εφοδιασμού AC αντί για τη μέση τιμή σε όλα τα συστήματα AC.

Συμπέρασμα
Η μέση τιμή ενός σήματος AC αντιπροσωπεύει την ίδια ποσότητα φορτίων σε ένα σήμα DC.

Η τετραγωνική μέση τιμή ενός σήματος AC αντιπροσωπεύει την ίδια ποσότητα ενέργειας σε ένα σήμα DC

Το σήμα AC χρειάζεται λιγότερα φορτία για να παρέχει την ίδια ποσότητα ενέργειας DC.

Πηγή: Electrical4u

Δήλωση: Σεβαστά το αρχικό, καλά άρθρα αξίζει να κοινοποιηθούν, αν υπάρχει παραβίαση πνευματικών δικαιωμάτων επικοινωνήστε για διαγραφή.