Valor Máximo Valor Médio e Valor RMS

Definição do Valor Máximo

O valor máximo de uma grandeza alternada refere-se à magnitude máxima que ela atinge em um ciclo. Também conhecido como valor máximo, amplitude ou valor de crista, este parâmetro para uma quantidade sinusoidal ocorre a 90 graus, conforme ilustrado na figura abaixo. Os valores máximos de tensão e corrente alternadas são denotados por E_m e I_m, respectivamente.

Valor Médio de Grandezas Alternadas
O valor médio de uma tensão ou corrente alternada é definido como a média de todos os valores instantâneos ao longo de um ciclo completo. Para formas de onda simétricas, como sinais sinusoidais, a metade positiva do ciclo espelha a metade negativa. Consequentemente, o valor médio ao longo de um ciclo completo é zero devido ao cancelamento algébrico.

Como ambas as metades do ciclo realizam trabalho, o valor médio é calculado sem considerar convenções de sinal. Portanto, apenas a metade positiva do ciclo é usada para determinar o valor médio para formas de onda sinusoidais. Este conceito é melhor ilustrado através de um exemplo:

Divida a metade positiva do ciclo em (n) partes iguais, conforme mostrado na figura acima

Sejam i₁, i₂, i₃…….. i_n as ordenadas médias

O valor médio da corrente I_av = média das ordenadas médias

Definição e Princípio do Valor RMS
O valor RMS (Root Mean Square) de uma corrente alternada é definido como a corrente contínua constante que, quando passada por um resistor por um tempo especificado, gera a mesma quantidade de calor que a corrente alternada pelo mesmo resistor no mesmo período.

Alternativamente, o valor RMS é a raiz quadrada da média dos quadrados de todos os valores instantâneos da corrente.

Explicação do Princípio

Considere uma corrente alternada I fluindo por um resistor R durante o tempo t, produzindo o mesmo calor que uma corrente contínua I_eff. Como ilustrado abaixo, o ciclo da corrente é dividido em n intervalos iguais de t/n segundos cada:

Sejam i₁, i₂, i₃,………..in as ordenadas médias

Então, o calor produzido em

Definição e Significado do Valor RMS

Matematicamente, o valor RMS (Root Mean Square) é expresso como I_eff = raiz quadrada da média dos quadrados dos valores instantâneos. Este valor quantifica a capacidade de transferência de energia de uma fonte AC, distinguindo-o como a medida real do efeito prático de uma corrente ou tensão alternada.

Amperímetros e voltmímetros registram intrinsecamente valores RMS. Por exemplo, um fornecimento AC monofásico padrão doméstico com 230 V, 50 Hz especifica a tensão RMS, pois este valor determina a energia entregue às cargas elétricas. Em circuitos DC, a tensão e a corrente permanecem constantes, simplificando a avaliação da magnitude, enquanto sistemas AC requerem métricas especializadas devido à sua natureza variável no tempo. As grandezas alternadas são caracterizadas por três parâmetros-chave: valor máximo (a magnitude instantânea máxima), valor médio (a média dos valores da metade positiva do ciclo) e valor RMS (o equivalente DC efetivo para a transferência de energia). Essas métricas coletivamente permitem a análise precisa do comportamento do sistema AC e da transferência de potência.