מהו ערך השורש של ממוצע הריבועים של אות חילופין?
אלה הם השאלות שמגיעות במוחנו בכל פעם שאנו מתמודדים עם מעגלים חילופיים.
נניח שיש לנו מעגל ישר פשוט (תמונה – 1) ואנו רוצים לשכפל אותו במעגל חילופי. יש לנו כל דבר זהה, פרט לתחום האספקה שעתה יהיה אספקה חילופית מתח. עכשיו השאלה היא מה צריך להיות ערך מתח האספקה החילופי כדי שהמעגל שלנו יעבוד בדיוק כמו מעגל הישר.
נניח שאנחנו מכניסים את אותו ערך של מתח אספקה חילופי (מתח Vpeak = 10 וולט) שהוא במעגל הישר שלנו. על ידי כך נוכל לראות (תמונה 3) עבור מחצית מחזור איך אות המתח החילופי אינו מכסה את כל השטח (שטח כחול) של מתח הישר הקבוע, מה שאומר שהאות החילופי לא יכול לספק את אותה כמות של אנרגיה כמו האספקה הישרה.
מה שאומר שנוכל להעלות את מתח החילופי כדי לכסות את אותו שטח ולבדוק אם הוא מספק את אותה כמות של אנרגיה או לא.
מצאנו (תמונה 4) כי על ידי הגברת מתח השיא Vpeak עד פי (π/2) של מתח האספקה הישר מתח אנחנו יכולים למעשה לכסות את כל השטח של מתח הישר בחילופי. כאשר אות המתח החילופי מייצג לחלוטין את אות המתח הישר, אז ערך זה של אות הישר נקרא הערך הממוצע של אות החילופי.
עכשיו מתח החילופי שלנו צריך לספק את אותה כמות של אנרגיה. אבל כשהואיננו הפעלנו את האספקה, מצאנו בהפתעה שמתח החילופי מספק יותר אנרגיה מאשר מתח הישר. מכיוון שהערך הממוצע של חילופי מספק את אותה כמות של טעונים אבל לא את אותה כמות של אנרגיה. לכן, כדי לקבל את אותה כמות של אנרגיה מאספקת החילופי שלנו, עלינו להוריד את מתח אספקת החילופי.
מצאנו כי על ידי הפחתת מתח השיא Vpeak עד √2 פעמים מתח האספקה הישר אנחנו מקבלים את אותה כמות של אנרגיה זורמת בשני המעגלים. כאשר אות המתח החילופי מספק את אותה כמות של אנרגיה כמו בישר, אז ערך זה של מתח הישר נקרא הערך הריבועי הממוצע או rms value של חילופי.
אנחנו תמיד מודאגים כמה אנרגיה זורמת דרך המעגלים שלנו ללא קשר לכמה אלקטרונים נדרשים לספק את האנרגיה הזו ולכן אנחנו תמיד משתמשים בערך הריבועי הממוצע של אספקת החילופי במקום הערך הממוצע בכל מקום במערכת חילופית.
סיכום
הערך הממוצע של זרם חילופי מייצג כמות שווה של טעונים בזרם ישר.
ערך RMS של זרם חילופי מייצג כמות שווה של אנרגיה בזרם ישר
זרם חילופי דורש פחות טעונים כדי לספק את אותה כמות של אנרגיה ישרה.
מקור: Electrical4u
הצהרה: כבוד למקור, מאמרים טובים ראויים לשיתוף, אם יש פריצה זכויות יוצרים צרו קשר למחיקה.
