Tippväärtus keskväärtus ja RMS väärtus

Hüpeväärtuse määratlus

Vahelduvse suuruse hüpeväärtus viitab sellele maksimaalsele suurusele, mille see ühe tsüklina saavutab. Seda parameetrit nimetatakse ka maksimaalsena, amplituudina või tipuväärtusena, ja sellel sinusoidaalsete suuruste puhul toimub 90 kraadi juures, nagu järgnev joonis näitab. Vahelduvvoolu ja vahelduvpinge hüpeväärtused tähistatakse vastavalt E_m ja I_mga.

Vahelduvate suuruste keskväärtus
Vahelduvpinge või -voolu keskväärtus defineeritakse kui kõigi hetkesuuruste keskmine ühe täiskuju tsükli jooksul. Sinusoidaalsete signaalide puhul on positiivne pooltsükkel negatiivse pooltsükliga peegelduslik. Seega on ühe täiskuju tsükli jooksul keskväärtus null algebralise kompenseerimise tõttu.

Kuna mõlemad pooltsükliid teevad tööd, arvutatakse keskväärtust ilma märkide eeskirjade arvestamiseta. Seetõttu kasutatakse sinusoidaalsete lainekujude puhul keskväärtuse määramiseks ainult positiivset pooltsüklit. See mõiste on parima kujul näidatud järgmisel näitel:

Jaga positiivne pooltsükkel (n) võrdseks osadeks, nagu ülal olev joonis näitab

Oletagem, et i₁, i₂, i₃…….. i_n on keskpunktid

Voolu I_av keskväärtus = keskpunktide keskmine

RMS-väärtuse määratlus ja printsiip
Vahelduvvoolu RMS (Root Mean Square) väärtus defineeritakse kui tasavool, mis läbib antud ajavahemikul takistit ja genereerib sama palju soojust kui vahelduvvool samas takistas sama perioodil.

Alternatiivselt on RMS-väärtus ruutude keskmise ruutjuur kõigist voolu hetkesuurustest.

Printsiibi selgitus

Oletagem, et vahelduvvool I voolab takistis R läbi aja t, genereerides sama palju soojust nagu tasavool I_eff. Järgmises joonisel on tsükkel jagatud n võrdseks osadeks, igaüks kestades t/n sekundit:

Oletagem, et i₁, i₂, i₃,………..in on keskpunktid

Siis soojus, mida genereeritakse

RMS-väärtuse määratlus ja tähtsus

Matemaatiliselt väljendatakse RMS (Root Mean Square) väärtust kui I_eff = ruutude keskmise ruutjuur. See väärtus kvantifitseerib AC-allikast energiatransfeeri võimet, eristades seda kui tegeliku mõõdiku vahelduvvoolu või -pinge praktilise mõju.

Ampermeetrid ja voltmmeetrid registreerivad loomulikult RMS-väärtusi. Näiteks tavapärane kodumajapidamise ühefaasi AC-tarbijale määratud 230 V, 50 Hz spetsifitseerib RMS-pinge, kuna see väärtus määrab energiahulka elektrilistele koormustele. DC-voogude puhul jäävad pinge ja vool konstantseks, lihtsustades suuruse hindamist, samas kui AC-süsteemidel on vaja erilisi meetodeid nende aja muutliku loomuse tõttu. Vahelduvad suurused karakteriseeritakse kolme olulise parameetriga: hüpeväärtuse (maksimaalne hetkesuurus), keskväärtuse (positiivse pooltsükli väärtuste keskmine) ja RMS-väärtuse (energiaedastuseks efektiivne DC-analoog). Need metrikkide kogukond võimaldavad täpset AC-süsteemide käitumise ja energiaedastuse analüüsi.