Wat is de wortel van het gemiddelde kwadraat (RMS) waarde van een AC-signaal?

Dit zijn de vragen die in ons opkomen telkens wanneer we met AC-schakelingen werken.

Stel, we hebben een eenvoudige DC-schakeling (figuur – 1) en we willen deze repliceren in een AC-schakeling. We hebben alles hetzelfde, behalve de voedingsspanning, die nu een AC-voedingsspanning moet zijn. Nu is de vraag wat de waarde van de AC-voedingsspanning zou moeten zijn zodat onze schakeling precies hetzelfde werkt als de DC-schakeling.

Laten we dezelfde waarde voor de AC-voedingsspanning instellen (AC Vpeak = 10 volt) die in onze DC-schakeling staat. Door dat te doen, kunnen we zien (figuur 3) dat voor een halve cyclus het AC-spanningsignaal niet het hele gebied (blauwe gebied) van de constante DC-spanning bedekt, wat betekent dat ons AC-signaal niet dezelfde hoeveelheid energie kan leveren als onze DC-voeding.

Dit betekent dat we de AC-spanning moeten verhogen om hetzelfde gebied te bedekken en te zien of het dezelfde hoeveelheid energie levert of niet.

We ontdekten dat (figuur 4) door de piekspanning Vpeak op te voeren tot (π/2) keer de DC-voedingsspanning, we het hele gebied van de DC in de AC kunnen bedekken. Wanneer het AC-spanningsignaal volledig het DC-spanningssignaal vertegenwoordigt, wordt de waarde van het DC-signaal de gemiddelde waarde van het AC-signaal genoemd.

Nu zou onze AC-spanning dezelfde hoeveelheid energie moeten leveren. Maar toen we de voeding aanzetten, merkten we verrassend genoeg dat de AC-spanning meer energie levert dan de DC. Omdat een gemiddelde waarde van AC dezelfde hoeveelheid lading levert, maar niet dezelfde hoeveelheid energie. Dus, om dezelfde hoeveelheid energie uit onze AC-voeding te krijgen, moeten we onze AC-voedingsspanning verlagen.

We ontdekten dat door de piekspanning Vpeak te verlagen tot √2 keer de DC-spanning, we dezelfde hoeveelheid energie in beide schakelingen krijgen. Wanneer het AC-spanningsignaal dezelfde hoeveelheid energie levert als in DC, wordt de waarde van de DC-spanning de effectieve of rms-waarde van AC genoemd.
We zijn altijd geïnteresseerd in hoeveel energie er door onze schakelingen stroomt, ongeacht hoeveel elektronen nodig zijn om die energie te leveren, en daarom gebruiken we overal in het AC-systeem de rms-waarde van de AC-voeding in plaats van de gemiddelde waarde.

Conclusie
De gemiddelde waarde van een AC-stroom vertegenwoordigt dezelfde hoeveelheid lading in een DC-stroom.

RMS-waarde van een AC-stroom vertegenwoordigt dezelfde hoeveelheid energie in een DC-stroom

Een AC-stroom heeft minder lading nodig om dezelfde hoeveelheid DC-energie te leveren.

Bron: Electrical4u

Verklaring: Respecteer het oorspronkelijke, goede artikelen zijn de moede gedeeld, indien er een inbreuk is neem contact op voor verwijdering.