Mikä on vaihtovirran neliöjuuren keskiarvo?

Nämä kysymykset tulevat mieleemme aina, kun käsittelemme vaihtovirtapiirejä.

Oletetaan, että meillä on yksinkertainen DC-piiri (kuva – 1) ja haluamme kopioida sen vaihtovirtapiiriin. Meillä on kaikki samana, paitsi virtalähde, joka nyt on vaihtovirtalähde virta. Nyt kysymys on, mikä pitäisi olla vaihtovirtalähteen arvo, jotta piirimme toimisi täsmälleen samalla tavalla kuin DC-piiri.

Asetetaan sama vaihtovirtalähteen arvo (Vpeak = 10 volt), joka on DC-piirissämme. Tällöin näemme (kuva 3), että vaihtovirtasignaali ei kattanut koko aluetta (sininen alue) vakio-DC-virtaa varten, mikä tarkoittaa, että vaihtovirtasignaali ei voi tuottaa samaa määrää voimaa kuin DC-lähde.

Tämä tarkoittaa, että meidän täytyy lisätä vaihtovirtavirta kattamaan sama alue ja nähdä, tuottaaako se sama määrä voimaa tai ei.

Löysimme, että (kuva 4) lisäämällä huippujännitteen Vpeak (π/2) kertaa DC-lähteen jännite voimme todella kattaa koko DC-alueen AC:ssä. Kun vaihtovirtajännite edustaa täysin DC-jännitettä, silloin kyseisen DC-signaalin arvo kutsutaan vaihtovirtasignaalin keskiarvoksi.

Nyt vaihtovirtajännitteemme pitäisi tuottaa sama määrä voimaa. Mutta kun käynnistimme lähteen, huomasimme, että vaihtovirtajännite tuotti enemmän voimaa kuin DC. Koska keskiarvona vaihtovirta tuottaa saman määrän varauksia, mutta ei samaa määrää voimaa. Jotta saisimme saman määrän voimaa vaihtovirtalähteestämme, meidän on vähennettävä vaihtovirtalähteen jännitettä.

Löysimme, että vähentämällä huippujännitettä Vpeak √2 kertaa DC-jännitteeseen saimme saman määrän voimaa molemmissa piireissä. Kun vaihtovirtajännite tuottaa samaa määrää voimaa kuin DC, silloin kyseisen DC-jännitteen arvo kutsutaan keskiarvoksi tai rms-arvoksi vaihtovirtana.
Aina kiinnitämme huomiota siihen, kuinka paljon voimaa kulkee piireissämme riippumatta siitä, kuinka monta elektronia tarvitaan sen tuottamiseksi, ja siksi käytämme aina rms-arvoa vaihtovirtajärjestelmissä keskiarvon sijaan.

Yhteenveto
Vaihtovirtasignaalin keskiarvo edustaa samaa määrää varauksia DC-signaalissa.

RMS-arvo vaihtovirtasignaaleista edustaa samaa määrää voimaa DC-signaalissa

Vaihtovirta tarvitsee vähemmän varauksia tuodakseen saman määrän DC-voimaa.

Lähde: Electrical4u

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleja on jakamisen arvoisia, mikäli on rikkominen yhdistyksen oikeuksia, ota yhteyttä poistamaan.