Τιμή RMS του κύματος AC

Το συνεχές ρεύμα έχει σταθερή κατεύθυνση και συνήθως σταθερό μέγεθος ως προς το χρόνο. Επομένως, η περιγραφή του μεγέθους του είναι σχετικά απλή. Από την άλλη πλευρά, το Εναλλακτικό Ρεύμα αλλάζει την κατεύθυνση και το μέγεθός του με το χρόνο. Έτσι, μια περιγραφή του μεγέθους του για μεγάλο χρονικό διάστημα δημιουργεί δυσκολία. Ορισμένες άλλες τιμές, όπως οι μέγιστες και οι μέσες τιμές, παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες. Αλλά έχουν επίσης περιορισμούς όταν πρέπει να συγκρίνουμε το Εναλλακτικό ρεύμα με το Συνεχές Ρεύμα. Για την επίλυση των παραπάνω προβλημάτων, η τιμή RMS του κύματος AC είναι αρκετά χρήσιμη.

Έννοια της τιμής RMS του κύματος AC

Η τιμή RMS σημαίνει τιμή ρίζας μέσης τετραγώνου. Έτσι, η τιμή RMS οποιασδήποτε ποσότητας υποδηλώνεται με το πρώτο τετραγωνισμό των τιμών της ποσότητας που λήφθηκε σε κάποιο χρονικό διάστημα, στη συνέχεια βρίσκοντας τη μέση τιμή τους και, τέλος, υπολογίζοντας την τετραγωνική ρίζα του παραπάνω μέσου όρου. Για το κύμα εναλλασσόμενου ρεύματος, αυτή η τιμή RMS ισούται με αυτήν την ποσότητα συνεχούς ρεύματος, το οποίο παράγει το ίδιο αποτέλεσμα θέρμανσης εάν περάσει από την ίδια αντίσταση για ίση περίοδο. Για παράδειγμα – ένα κύμα εναλλασσόμενου ρεύματος με τιμή RMS 10Α θα παράγει το ίδιο αποτέλεσμα θέρμανσης που θα παραχθεί από 10Α συνεχές ρεύμα εάν η αντίσταση και η περίοδος είναι ίδιες.

Σημασία

Εκτός από το ότι το Εναλλασσόμενο Ρεύμα είναι συγκρίσιμο με το Συνεχές Ρεύμα, η τιμή RMS του κύματος εναλλασσόμενου ρεύματος είναι επίσης χρήσιμη για να υποδηλώνει πρακτικά το Εναλλασσόμενο Ρεύμα και την Τάση. Για παράδειγμα – η οικιακή παροχή εναλλασσόμενου ρεύματος 230 V σημαίνει ότι η τάση RMS της τροφοδοσίας AC είναι 230 V. Η τιμή RMS είναι επίσης η τιμή που μετράται με αμπερόμετρα και βολτόμετρα AC.

Σχετικές έννοιες

• Η τιμή κορυφής αναφέρεται στη μέγιστη τιμή που επιτυγχάνεται από το Εναλλασσόμενο Ρεύμα κατά τη διάρκεια ενός πλήρους κύκλου. Ένα ημιτονοειδές κύμα AC επιτυγχάνει τις μέγιστες τιμές στις 90° και 270°.
• Η μέση τιμή αναφέρεται στον μέσο όρο όλων των στιγμιαίων τιμών του Εναλλασσόμενου Ρεύματος σε μια χρονική περίοδο. Η μέση τιμή του Εναλλασσόμενου Ρεύματος μεταφέρει το ίδιο φορτίο που μεταφέρεται από το Συνεχές Ρεύμα της ίδιας τιμής κατά τον ίδιο χρόνο σε οποιοδήποτε κύκλωμα. Η μέση τιμή του ημιτονοειδούς κύματος AC είναι μηδέν επειδή το θετικό μισό του κύκλου είναι ίσο με το αρνητικό μισό του κύκλου. Έτσι, λαμβάνεται υπόψη η μέση τιμή μόνο μισού κύκλου.
• Ο συντελεστής μορφής αναφέρεται στην αναλογία της τιμής RMS προς τη μέση τιμή του Εναλλασσόμενου Ρεύματος. Αυτός ο παράγοντας δείχνει την αιχμή της κυματομορφής.
• Συντελεστής αιχμής αναφέρεται στην αναλογία της τιμής κορυφής προς την τιμή RMS του Εναλλασσόμενου Ρεύματος. Είναι χρήσιμο για δοκιμές διηλεκτρικής μόνωσης. Επειδή η διηλεκτρική τάση στον μονωτή εξαρτάται από την τιμή κορυφής της εφαρμοζόμενης τάσης. Είναι επίσης σημαντικό για τη μέτρηση των απωλειών σιδήρου, επειδή οι απώλειες σιδήρου εξαρτώνται από την τιμή της μέγιστης ροής.

Τιμή RMS προβλημάτων κύματος AC

• Η σχέση μεταξύ της τιμής κορυφής και της τιμής RMS για ένα ημιτονοειδές κύμα AC – η τιμή κορυφής είναι 1,414 φορές η τιμή RMS του ημιτονοειδούς κύματος AC. Έτσι, το 1,414 είναι επίσης ο συντελεστής κορυφής για τα ημιτονοειδή κύματα AC.
• Η σχέση μεταξύ της τιμής RMS και της μέσης τιμής για μισό κύκλο ενός ημιτονοειδούς κύματος AC – η τιμή RMS είναι 1,11 φορές η μέση τιμή του ημιτονοειδούς κύματος AC για μισό κύκλο. Έτσι, το 1.11 είναι επίσης ο παράγοντας μορφής για τα ημιτονοειδή κύματα AC.
• Η σχέση μεταξύ της μέσης τιμής και της τιμής κορυφής για έναν μισό κύκλο ενός ημιτονοειδούς κύματος AC – η μέση τιμή είναι 0,637 φορές η τιμή κορυφής του ημιτονοειδούς κύματος AC για μισό κύκλο.
• Ο συντελεστής μορφής είναι υψηλότερος για μια τριγωνική κυματομορφή ή μια ημιτονοειδή κυματομορφή. Καθώς η αιχμή μιας τριγωνικής κυματομορφής είναι μεγαλύτερη από την ημιτονοειδή κυματομορφή, ο συντελεστής μορφής για μια τριγωνική κυματομορφή είναι υψηλότερος από μια ημιτονοειδή κυματομορφή.
• Ο παράγοντας μορφής για ένα τετραγωνικό κύμα – Οι τιμές RMS και οι μέσες τιμές είναι ίδιες για ένα τετραγωνικό κύμα. Ο συντελεστής μορφής για ένα τετραγωνικό κύμα είναι 1,00.