Co to jest wartość skuteczna sygnału AC?

Są to pytania, które pojawiają się w naszych umysłach za każdym razem, gdy mamy do czynienia z obwodami przemiennymi.

Przypuśćmy, że mamy prosty obwód stałoprądowy (rys. 1) i chcemy go zreplikować w obwodzie przemiennym. Mamy wszystko takie samo, z wyjątkiem napięcia zasilającego, które teraz ma być napięciem przemiennym napięcie. Teraz pytanie brzmi, jaka powinna być wartość napięcia przemiennego, aby nasz obwód działał dokładnie tak samo jak obwód stałoprądowy.

Przyjmijmy taką samą wartość napięcia przemiennego (Vpeak = 10 V), która jest w naszym obwodzie stałoprądowym. Dzięki temu możemy zobaczyć (rys. 3), że dla pół okresu sygnał napięcia przemiennego nie pokrywa całej powierzchni (obszar niebieski), co oznacza, że nasz sygnał przemienny nie może dostarczyć tej samej ilości mocy, co zasilanie stałe.

Oznacza to, że musimy zwiększyć napięcie przemienne, aby pokryć tę samą powierzchnię i sprawdzić, czy dostarcza ono taką samą ilość mocy.

Stwierdziliśmy (rys. 4), że poprzez zwiększenie wartości szczytowej Vpeak do (π/2) razy napięcia zasilania stałoprądowego napięcia możemy faktycznie pokryć całą powierzchnię DC w AC. Gdy sygnał napięcia przemiennego całkowicie reprezentuje sygnał napięcia stałoprądowego, to ta wartość sygnału stałoprądowego nazywana jest średnią wartością sygnału przemiennego.

Teraz nasze napięcie przemienne powinno dostarczać taką samą ilość mocy. Jednak kiedy włączamy zasilanie, zaskakująco stwierdzamy, że napięcie przemienne dostarcza więcej mocy niż napięcie stałe. Ponieważ średnia wartość napięcia przemiennego dostarcza tyle samo ładunków, ale nie tyle samo mocy. Aby uzyskać taką samą ilość mocy z naszego zasilania przemiennego, musimy zmniejszyć napięcie przemienne.

Stwierdziliśmy, że poprzez zmniejszenie wartości szczytowej napięcia Vpeak do √2 razy napięcia stałoprądowego, otrzymujemy taką samą ilość mocy płynącą w obu obwodach. Gdy sygnał napięcia przemiennego dostarcza taką samą ilość mocy, jak napięcie stałe, to ta wartość napięcia stałoprądowego nazywana jest wartością skutecznej lub wartością RMS napięcia przemiennego.
Zawsze jesteśmy zainteresowani tym, ile mocy płynie przez nasze obwody, niezależnie od tego, ile elektronów potrzeba do dostarczenia tej mocy, dlatego zawsze używamy wartości skutecznej napięcia przemiennego zamiast średniej wartości w systemach przemiennych.

Wniosek
Średnia wartość prądu przemiennego reprezentuje równą ilość ładunków w prądzie stałoprądowym.

Wartość skuteczna prądu przemiennego reprezentuje równą ilość mocy w prądzie stałoprądowym

Prąd przemienny potrzebuje mniejszej ilości ładunków, aby dostarczyć taką samą moc, jak prąd stały.

Źródło: Electrical4u

Oświadczenie: Szacunek do oryginału, dobre artykuły są warne udostępniania, jesli istnieje przestępstwo prawa autorskiego prosimy o skasowanie.