- AC-aaltomuodon huippuarvo
- Jännitteen ja virran hetkelliset arvot
- AC-aaltomuodon keskiarvo
- Neliön keskiarvo (RMS) AC-aaltomuodon arvo
- Muotoseikka
- Huipputekijä
Nämä vaihtovirtapiirisarjat ovat vieneet meidät matkalle, joka on nähnyt meidät keskustelemaan siitä, mistä AC todellisuudessa on kyse, miten se syntyy, joitain historiaa, käsitteitä taaksepäin, sen aaltomuoto, ominaisuudet ja jotkut ominaisuudet. Tänään käymme läpi muutamia vaihtovirtaan liittyviä termejä ja määriä.
AC-aaltomuodon huippuarvo
Yksi AC-aaltomuodon keskeisistä ominaisuuksista taajuuden ja jakson lisäksi on amplitudi, joka edustaa vaihtelevan aaltomuodon maksimiarvoa tai tunnetummin huippuarvoa.
Huippu, kuten sana tarkoittaa, on suurin vaihtovirran (tai jännitteen) aaltomuodon saavuttama arvo aaltomuodon puolisyklin aikana mitattuna perusviivan alkupisteestä nollasta. Tämä antaa meille yhden suurimmista eroista AC: n ja DC: n välillä, koska DC-pohjaiset signaalit ovat vakaan tilan signaaleja, joten ne ylläpitävät vakiona amplitudia, joka on aina yhtä suuri kuin DC-virran tai jännitteen suuruus. In Pure siniaaltoja, Peak arvo on aina sama sekä positiivisen ja negatiivisen puoli kierrosta, joka tekee täydellisen syklin (+ Vp = -vp), mutta tämä ei päde muihin yksikään sinimuotoinen aaltomuotoja käytetään edustavat vuorotellen virta, koska eri puolisyklillä on yleensä erilaiset huippuarvot.
Jännitteen ja virran hetkelliset arvot
Vaihtojännitteen tai virran hetkellinen arvo on virran tai jännitteen arvo tietyllä ajanhetkellä aaltomuodon syklin aikana.
Harkitse alla olevaa kuvaa.
Jännitteen hetkellinen arvo annetaan yhtälöllä;
V = Vpsin2πFt
Missä Vp = huippujännitteen arvo
Virran hetkellinen arvo saadaan myös samanlaisella lausekkeella
I = Ipsin2πFt
AC-aaltomuodon keskiarvo
Vaihtovirran keskiarvo tai keskiarvo on kaikkien hetkellisarvojen keskiarvo puolisyklin aikana. Se on kaikkien hetkellisten arvojen suhde puolisyklin aikana valittujen hetkellisten arvojen määrään.
AC-aaltomuodon keskiarvo saadaan yhtälöllä;
Missä V1… Vn on jännitteen hetkellinen arvo puolijakson aikana.
Keskiarvo saadaan myös yhtälöllä;
Vavg = 0,637 * Vp
Missä Vp on jännitteen suurin / huippuarvo kyseisessä jaksossa.
Sama yhtälö pätee myös virtaan, ja meidän on vain vaihdettava Jännite virran yhtälössä.
Vaihtovirta-aallon keskiarvo mitataan vain puolisyklin aikana yksittäisestä syystä; mitattuna koko syklin ajan tuloksena oleva keskiarvo on aina yhtä suuri kuin nolla, koska positiivisen puolijakson keskiarvo kumoaa negatiivisen puolisyklin arvon ja seurauksena edellä annettuun yhtälöön perustuva lauseke arvioidaan nollaksi.
Neliön keskiarvo (RMS) AC-aaltomuodon arvo
Vaihtovirran tai jännitteen keskiarvojen neliöiden summan neliöjuurelle viitataan jännitteen tai virran neliökeskiarvona tai RMS-arvona. Sen antaa suhde;
Missä i1 in edustaa virran hetkellisiä arvoja.
Tai
Missä Ip on suurin tai huippuvirta.
Sama yhtälöjoukko koskee jännitettä, ja meidän on vain korvattava nykyinen jännite yhtälöissä.
On suositeltavaa, että jännitteen ja virran RMS-arvoja käytetään mahdollisimman paljon vaihtovirtaan liittyviä laskelmia lukuun ottamatta, kun suoritetaan keskimääräisiä tehoon liittyviä laskelmia. Syynä tähän on se, että useimmat mittauslaitteet (monimetrit), joita käytetään vaihtovirran ja virran mittaamiseen, antavat lähdön tehollisarvona. Siten virheiden välttämiseksi on käytettävä vain Vp: tä Ip: n ja Vrms: n löytämiseen Irms: n löytämiseksi ja päinvastoin, koska nämä määrät eroavat toisistaan täysin.
Muotoseikka
Yksi muu vaihtovirtaan liittyvä määrä, jota meidän on tarkasteltava, on muotokerroin.
Muotokerroin on parametri, jota käytetään vaihtovirta-aaltomuotojen kuvaamiseen ja jonka antaa vaihtelevan määrän RMS-arvon ja keskiarvon välinen suhde.
Missä Vp on huippu- tai maksimijännite.
Yksi tapa määrittää, onko siniaalto puhdas, on muotokerroin, joka puhtaalle siniaallolle antaa aina arvon 1.11.
Voimme myös johtaa Irms ylhäältä yhtälöstä, kuten:
Muotokerroin = (0,707 x Vp) / (0,637 x Vp) 1,11 = Irms / Vavg Irms = 1,11 x Vavg
Yksi muu muotokertoimien sovellus löytyy digitaalisista yleismittareista, joita käytetään vaihtovirran tai jännitteen mittaamiseen. Suurin osa näistä mittareista on yleensä skaalattu näyttämään siniaaltojen RMS-arvo, jonka ne on suunniteltu saamaan laskemalla keskiarvo ja kertomalla sinimuotoisen muodon tekijällä (1.11), koska voi olla hieman vaikeaa laskea digitaalisesti rms-arvot. Toisinaan AC-aaltomuodoille, jotka eivät ole puhtaita sinimuotoja, lukeminen yleismittarista voi olla hieman epätarkka.
Huipputekijä
Viimeinen vaihtovirtaan liittyvä määrä, josta puhumme tässä artikkelissa, on huipputekijä.
Huippukerroin on vaihtovirran tai jännitteen huippuarvon suhde aaltomuodon keskikenttään. Matemaattisesti se annetaan yhtälöllä;
Missä Vpeak on aaltomuodon suurin amplitudi.
Puhtaalla siniaallolla, joka on muodoltaan samanlainen, harjakerroin on aina kiinteä 1,414.
Voimme myös johtaa Irms ylhäältä yhtälöstä, kuten:
1,414 = Vpeak / (0,707 x Vpeak) Vrms = V-huippu / 1,414 Vrms = 0,707 x Vpeak
Huipputekijä on pääosin osoitus siitä, kuinka korkeat vuorottelevan määrän piikit ovat. Esimerkiksi tasavirrassa harjakerroin on aina yhtä suuri kuin 1, mikä osoittaa piikkien puuttumisen tasavirran aaltomuodossa.
Alla on taulukko, joka toimii eräänlaisena avainkohtana, joka esittää AC-aaltomuotojen esittämisessä käytettyjen erityyppisten aaltomuotojen muotokertoimet ja harjakertoimet.
