Vad är Effektivvärde av AC-Signal?

Dessa är de frågor som dyker upp i våra huvuden varje gång vi arbetar med växelströmskretsar.

Anta att vi har en enkel DC-krets (figur – 1) och vill replikera den i en växelströmskrets. Vi har allt samma, förutom spänningskällan som nu ska vara en växelströmskälla spänning. Nu är frågan vilket värde växelströmskällans spänning bör ha för att vår krets ska fungera exakt som den DC-kretsen.

Låt oss sätta samma värde på växelströmskällans spänning (AC Vpeak = 10 volt) som i vår DC-krets. Genom att göra det kan vi se (figur 3) för en halv cykel hur växelströmsignalen inte täcker hela området (blått område) av konstant DC-spänning, vilket betyder att vår AC-signal inte kan leverera samma mängd effekt som vår DC-källa.

Det betyder att vi måste öka växelströmspänningen för att täcka samma område och se om den levererar samma mängd effekt eller inte.

Vi fann att (figur 4) genom att öka toppspänningen Vpeak upp till (π/2) gånger DC-källans spänning kan vi faktiskt täcka hela området av DC i AC. När växelströmsignalen helt representerar DC-spänningssignalen kallas det DC-signalsvärdet för medelvärdet av AC-signalen.

Nu bör vår växelströmspänning leverera samma mängd effekt. Men när vi slår på strömmen upptäckte vi till vår förvåning att växelströmspänningen levererar mer effekt än DC. Eftersom ett medelvärde av AC levererar samma mängd laddningar men inte samma mängd effekt. Så, för att få samma mängd effekt från vår AC-källa måste vi minska vår AC-spänning.

Vi fann att genom att minska toppspänningen Vpeak till √2 gånger DC-spänning får vi samma mängd effekt i båda kretsarna. När växelströmsignalen levererar samma mängd effekt som i DC kallas det DC-spänningsvärdet för rotmedelkvadrat- eller rms-värdet av AC.
Vi är alltid bekymrade över hur mycket effekt som flyter genom våra kretsar oberoende av hur många elektroner som behövs för att leverera den effekten, och därför använder vi alltid rms-värdet av AC-källan istället för medelvärdet överallt i AC-system.

Slutsats
Medelvärdet av en växelström representerar lika stor mängd laddningar som i en likström.

RMS-värdet av en växelström representerar lika stor mängd effekt som i en likström

Växelström tar mindre mängd laddningar för att leverera samma mängd likströms-effekt.

Källa: Electrical4u

Ut