Toppverdi Gjennomsnittsverdi og Effektivverdi
Definisjon av toppverdi
Toppverdien til en alternerende størrelse refererer til den maksimale verdi den oppnår innenfor ett svingning. Denne parametern, også kjent som maksimal verdi, amplitud eller toppeverdi, forekommer for en sinusformet størrelse ved 90 grader, som vist i figuren nedenfor. Toppverdier for alternerende spenning og strøm er angitt med Em og Im, henholdsvis.
Gjennomsnittsverdi av alternerende størrelser
Gjennomsnittsverdien av en alternerende spenning eller strøm defineres som gjennomsnittet av alle øyeblikksverdier over en full svingning. For symmetriske bølgeformer som sinusformer, speiler den positive halvsvingningen den negative halvsvingningen. Dermed blir gjennomsnittsverdien over en full svingning null på grunn av algebraisk kansellering.
Ettersom begge halvsvingninger utfører arbeid, beregnes gjennomsnittsverdien uten å ta hensyn til fortegnskonvensjoner. Derfor brukes kun den positive halvsvingningen for å bestemme gjennomsnittsverdien for sinusformede bølger. Dette konseptet illustreres best gjennom et eksempel:
Del den positive halvsvingningen inn i (n) like deler som vist i figuren ovenfor
La i1, i2, i3…….. in være midtordinatene
Gjennomsnittsverdien av strøm Iav = gjennomsnittet av midtordinatene
Definisjon og prinsipp for RMS-verdi
RMS (Root Mean Square)-verdien til en alternerende strøm defineres som den jevne strømmen som, når den passerer gjennom en motstand i en angitt periode, genererer samme mengde varme som den alternerende strømmen gjennom samme motstand over samme periode.
Alternativt er RMS-verdien kvadratroten av gjennomsnittet av kvadratene av alle øyeblikksverdier av strømmen.
Forklaring av prinsippet
La oss betrakte en alternerende strøm I som passerer gjennom en motstand R i tiden t, som produserer samme varme som en direkte strøm Ieff. Som vist nedenfor, deles strømens svingning inn i n like intervaller på t/n sekunder hver:
La i1, i2, i3,………..in være midtordinatene
Da er varmen produsert i
Definisjon og betydning av RMS-verdi
Matematisk uttrykt er RMS (Root Mean Square)-verdien Ieff = kvadratroten av gjennomsnittet av kvadratene av øyeblikksverdiene. Denne verdien kvantifiserer energioverføringskapasiteten til en AC-kilde, og skiller seg ut som den sanne måleenheten for en alternerende strøm eller spennings praktiske effekt.
Strømmåler og spenningsmåler registrerer innebygd RMS-verdier. For eksempel, en standard domestisk énfas AC-forsyning kategorisert som 230 V, 50 Hz spesifiserer RMS-spenningen, da denne verdien dikterer energien som overføres til elektriske laster. I DC-systemer forbli spenning og strøm konstant, noe som forenkler evalueringen av størrelsen, mens AC-systemer krever spesialiserte metrikk på grunn av deres tidsvarierende natur. Alternerende størrelser karakteriseres av tre nøkkelparametre: toppverdi (den maksimale øyeblikksstørrelsen), gjennomsnittsverdi (gjennomsnittet av positive halvsvingningsverdier) og RMS-verdi (den effektive DC-ekvivalente for energioverføring). Disse metrikker tillater sammenlagt nøyaktig analyse av AC-systemets atferd og energioverføring.
