چه چیزی مقدار ریشه دوم متوسط سیگنال متناوب است

این سوالات هر زمان که با مدارهای AC سروکار داریم، در ذهن ما مطرح می‌شوند.

فرض کنید یک مدار DC ساده (شکل - 1) داریم و می‌خواهیم آن را در یک مدار AC تکرار کنیم. همه چیز یکسان است، به جز ولتاژ تغذیه که حالا باید یک ولتاژ تغذیه AC باشد ولتاژ. حالا سوال این است که مقدار ولتاژ تغذیه AC باید چقدر باشد تا مدار ما دقیقاً مانند مدار DC کار کند.

بیایید مقدار یکسان ولتاژ تغذیه AC (AC Vpeak = 10 ولت) که در مدار DC ما وجود دارد، قرار دهیم. با انجام این کار می‌توانیم (شکل 3) برای نیم دوره مشاهده کنیم که سیگنال ولتاژ AC کل مساحت (مساحت آبی) ولتاژ ثابت DC را پوشش نمی‌دهد، که به این معناست که سیگنال AC نمی‌تواند همان مقدار انرژی را تأمین کند که سیگنال DC تأمین می‌کند.

که به این معناست که باید ولتاژ AC را افزایش دهیم تا همان مساحت را پوشش دهد و ببینیم آیا همان مقدار انرژی را تأمین می‌کند یا خیر.

پیدا کردیم که (شکل 4) با افزایش ولتاژ پیک Vpeak تا (π/2) برابر ولتاژ تغذیه ولتاژ DC می‌توانیم کل مساحت DC را در AC پوشش دهیم. وقتی سیگنال ولتاژ AC کاملاً سیگنال ولتاژ DC را نشان می‌دهد، آن مقدار سیگنال DC را مقدار میانگین سیگنال AC می‌نامند.

حالا ولتاژ AC باید همان مقدار انرژی را تأمین کند. اما وقتی تغذیه را روشن کردیم، با تعجب فهمیدیم که ولتاژ AC بیشتر انرژی را تأمین می‌کند تا DC. زیرا مقدار میانگین AC همان مقدار بارها را تأمین می‌کند اما نه همان مقدار انرژی. بنابراین، برای تأمین همان مقدار انرژی از تغذیه AC باید ولتاژ تغذیه AC را کاهش دهیم.

پیدا کردیم که با کاهش ولتاژ پیک Vpeak تا √2 برابر ولتاژ DC می‌توانیم همان مقدار انرژی را در هر دو مدار جریان دهیم. وقتی سیگنال ولتاژ AC همان مقدار انرژی را تأمین می‌کند که در DC، آن مقدار ولتاژ DC را مقدار ریشه میانگین مربع یا rms value AC می‌نامند.
ما همیشه نگران این هستیم که چقدر انرژی در مدارهای ما جریان دارد، صرف نظر از اینکه چقدر الکترون برای تأمین آن انرژی لازم است و این دلیلی است که همیشه از مقدار ریشه میانگین مربع ولتاژ AC به جای مقدار میانگین در سیستم‌های AC استفاده می‌کنیم.

نتیجه‌گیری
مقدار میانگین یک جریان AC مقدار برابر بارها در جریان DC را نشان می‌دهد.

مقدار ریشه میانگین مربع یک جریان AC مقدار برابر انرژی در جریان DC را نشان می‌دهد

جریان AC مقدار کمتری بار برای تأمین همان مقدار انرژی DC می‌برد.

منبع: Electrical4u

بیانیه: احترام به متن اصلی، مقاله‌های خوب ارزش اشتراک‌گذاری را دارند، اگر حقوق نویسنده مورد نقض قرار گرفته است لطفاً با ما تماس بگیرید.