Kas ir RMS spriegums: metodes un tās vienādojumi

Elektronikas jomā mēs bieži dzirdam terminus pārmaiņus un tiešos strāva . Tātad mainīga viļņa forma ir saistīta ar maiņstrāvu. Tas nozīmē, ka tas ir periodisks viļņu veids, kas pārslēdzas starp negatīvām un pozitīvām vērtībām. Un vispārīgākais viļņu veids, ko izmanto, lai to attēlotu, ir sinusoidāla viļņu forma. Kad tiek sasniegta līdzstrāvas viļņu forma, strāvas un sprieguma vērtības būtībā ir stabilā stāvoklī. Tas ir tik vienkāršots, lai attēlotu arī stabilas vērtības un to lieluma vērtības. Bet saskaņā ar iepriekšminēto diskusiju maiņstrāvas viļņu formas lielumi nav tik vienkārši, jo tāpēc, ka tie pastāvīgi mainās atbilstoši laikam. Lai to uzzinātu, ir daudzas metodes, un vispopulārākā metode ir “RMS spriegums”. Šajā rakstā ir skaidri izskaidrota visa RMS sprieguma teorija, tās vienādojumi, piemērojamās metodes un citi.

Kas ir RMS spriegums?

Definīcija: Pirmkārt, tā tiek paplašināta kā vidējā kvadrāta vērtība. Vispārīgā definīcija, ko daudzi šim nolūkam sniedz, ir aprēķinātās maiņstrāvas daudzums, kas nodrošina tādu pašu siltuma jaudu, kas atbilst līdzstrāvai jauda , bet RMS spriegumam ir papildu funkcionalitāte. To sauc par √ no momentāni ģenerēto vērtību dubultfunkcijas vidējās vērtības.

Vērtība tiek attēlota kā V_RMSun RMS pašreizējā vērtība ir I_RMS.

RMS sprieguma viļņu forma

RMS vērtības tiek aprēķinātas tikai laika svārstīgajām sinusoidālā sprieguma vai strāvas vērtībām, kur viļņa lielums mainās atbilstoši laikam, bet netiek izmantotas, lai aprēķinātu līdzstrāvas viļņu formas vērtības, jo lielums paliek nemainīgs. Salīdzinot maiņstrāvas sinusoidālā viļņa RMS vērtību, kas nodrošina līdzīgu elektroenerģijas daudzumu, ar paredzēto slodzi kā līdzīgu līdzstrāvas ķēdi, tad vērtība ir zināma kā faktiskā vērtība.

Šeit faktiskā pašreizējā vērtība tiek attēlota kā I_efun faktiskā sprieguma vērtība ir V_ef. Vai arī efektīvā vērtība tiek norādīta arī kā ampēru vai voltu skaits līdzstrāvas viļņam ir līdzīgs spējai radīt līdzīgu enerģijas daudzumu.

Vienādojums

Svarīgāk ir zināt RMS sprieguma vienādojums kur to izmanto, lai aprēķinātu daudzas vērtības, un pamatvienādojums ir

V_RMS= V_{maksimālais spriegums}* (1 / (√2)) = V_{maksimālais spriegums}* 0,7071

RMS sprieguma vērtība ir balstīta uz maiņstrāvas viļņa lieluma vērtību, un tā nav atkarīga ne no fāzes leņķa, ne no frekvences maiņstrāvas viļņu formas.

Piemēram: ja maiņstrāvas viļņu formas maksimālais spriegums bija 30 volti, RMS spriegumu aprēķina šādi:

V_RMS= V_{maksimālais spriegums}* (1 / (√2)) = 30 * 0,7071 = 21,213

Rezultātā iegūtā vērtība ir gandrīz identiska gan grafiskajā, gan analītiskajā metodē. Tas notiek tikai sinusoidālu viļņu gadījumā. Ja nav sinusoidālu viļņu, grafiskā metode ir vienīgā iespēja. Tā vietā, lai izmantotu maksimālo spriegumu, mēs varam aprēķināt, izmantojot spriegumu starp divām maksimālajām vērtībām, kas ir V_P-P.

The Sinusoidālās RMS vērtības aprēķina šādi:

V_RMS= V_{maksimālais spriegums}* (1 / (√2)) = V_{maksimālais spriegums}* 0,7071

V_RMS= V_{maksimālais spriegums}* (1/2 (√2)) = V_{pīķa-pīķa}* 0,3536

V_RMS= V_vidēji* ( ∏ / (√2)) = V_vidēji* 1.11

RMS sprieguma ekvivalents

Pastāv galvenokārt divas vispārīgas pieejas sinusoidālā viļņa vai pat citas sarežģītas viļņu formas RMS sprieguma vērtības aprēķināšanai. Pieejas ir

• RMS sprieguma grafiskā metode - To izmanto, lai aprēķinātu ne sinusa viļņa RMS spriegumu, kas mainās atkarībā no laika. To var izdarīt, norādot vidus ordinātas uz viļņa.
• RMS sprieguma analītiskā metode - To izmanto, lai aprēķinātu viļņa spriegumu, izmantojot matemātiskus aprēķinus.

Grafiskā pieeja

Šī pieeja parāda to pašu procedūru RMS vērtības aprēķināšanai pozitīvajai un negatīvajai viļņa pusei. Tātad, šajā rakstā ir izskaidrota pozitīvā cikla procedūra. Vērtību var aprēķināt, ņemot vērā noteiktu precizitātes līmeni līdzīgi izvietotam momentam visā viļņa formā.

Pozitīvais puscikls ir sadalīts ‘n’ vienādās daļās, kuras dēvē arī par vidējām ordinātām. Kad būs vairāk vidus ordinātu, rezultāts būs precīzāks. Tātad katra vidējā ordinātu platums būs n grādi, un augstums ir viļņa tūlītējā vērtība visā viļņa x asī.

Grafiskā metode

Šeit katra viļņa vidējā ordinātu vērtība tiek dubultota un pēc tam pievienota nākamajai vērtībai. Šī pieeja nodrošina kvadrātisko RMS sprieguma vērtību. Tad iegūto vērtību dala ar kopējo vidējo ordinātu skaitu, kur tas dod RMS sprieguma vidējo vērtību. Tātad RMS sprieguma vienādojumu sniedz

Vrms = [vidējo ordinātu ordinātu summa × (spriegums) 2] / vidējo ordinātu skaits

Zemāk esošajā piemērā ir 12 vidējās ordinātas, un RMS spriegums tiek parādīts kā

V_RMS= √ (V₁^divi+ V_divi^divi+ V₃^divi+ V₄^divi+ V₅^divi+ V₆^divi+ …… + V₁₂^divi) / 12

Pieņemsim, ka mainīgā sprieguma maksimālā sprieguma vērtība ir 20 volti, un, ņemot vērā 10 vidējās ordinātu vērtības, tas tiek norādīts kā

V_RMS= √ (6.2^divi+ 11,8^divi+ 16,2^divi+ 19^divi+ 20^divi+ 16,2^divi+ 11,8^divi+ 6.2^divi+ 0^divi) / 10 = √ (2000) / 12

V_RMS= 14,14 volti

Grafiskā pieeja parāda lieliskus rezultātus, zinot RMS vērtības maiņstrāvas vilnim, kas ir vai nu simetrisks sinusoidāls. Tas nozīmē, ka grafiskā metode ir piemērojama pat sarežģītām viļņu formām.

Analītiskā pieeja

Šeit šī metode attiecas tikai uz sinusoidālajiem viļņiem, kurus, izmantojot matemātisko pieeju, ir viegli atrast RMS sprieguma vērtības. Periodisks sinusa vilnis ir nemainīgs un tiek dots kā

V_t)= V_maks* cos (ωt).

Tajā sinusa sprieguma RMS vērtība_t)ir

V_RMS= √ (1 / T ʃ^T₀V_maks^divi* kaut kas^divi(ωt))

Ja integrālās robežas tiek uzskatītas par 0⁰un 360⁰, pēc tam

V_RMS= √ (1 / T ʃ^T₀V_maks^divi* kaut kas^divi(ωt))

Kopumā, kas atbilst maiņstrāvas spriegumam, RMS spriegums ir labākais attēlošanas veids, kur tas attēlo signāla lielumu, strāvu un sprieguma vērtības. RMS vērtība nav līdzīga visu tūlītējo vērtību mediānai. Proporcija pret RMS spriegumu un maksimālo sprieguma vērtību ir ekvivalenta RMS strāvas un maksimālās strāvas vērtībai.

Arī daudzas no multimetra ierīcēm ampermetrs vai voltmetrs aprēķina RMS vērtību, ņemot vērā precīzus sinusoidālos viļņus. Lai izmērītu ne sinusa viļņa RMS vērtību, ir nepieciešams “Precīzs multimetrs”. Vērtība, ko RMS pieeja nosaka sinusoidālajam vilnim, nodrošina līdzīgu sildīšanas efektu, kāds ir līdzstrāvas vilnim.

Piemēram, es^diviR = es_RMS^diviR. Maiņstrāvas sprieguma un strāvas gadījumā tie jāuzskata par RMS vērtībām, ja tos neuzskata par citiem. Tātad, 10 ampēru maiņstrāva nodrošinās līdzīgu sildīšanas efektu kā līdzstrāvas 10 ampēri un maksimālā vērtība aptuveni 14,12 ampēri.

Tādējādi tas viss attiecas uz RMS sprieguma jēdzienu, tā vienādojumu, sinusoidālajām viļņu formām, šo sprieguma vērtību aprēķināšanai izmantotajām metodēm un detalizētu informāciju. RMS sprieguma teorija no tā. Ziniet arī par to, kā maksimālais spriegums, vidējais spriegums un maksimums līdz maksimumam tiek pārveidots par RMS spriegumu caur RMS kalkulators ?