Hvad er RMS-spænding: Metoder og dens ligninger

Hvad er RMS-spænding: Metoder og dens ligninger

Inden for elektronik hører vi ofte ordene alternerende og direkte nuværende . Så en alternerende bølgeform er den, der er relateret til vekselstrøm. Dette betyder, at det er en periodisk form for bølgeform, der skifter mellem negative og positive værdier. Og den mest generelle type bølgeform, der bruges til at repræsentere dette, er en sinusformet bølgeform. Når der kommer til jævnstrømbølgeform, er strøm- og spændingsværdierne grundlæggende i stabil tilstand. Det er så forenklet at repræsentere stabile værdier og deres størrelsesværdier også. Men ifølge ovenstående diskussion er størrelsesværdierne for vekselstrømsbølgeformer ikke så enkle, fordi de varierer kontinuerligt svarende til tiden. For at vide dette er der mange metoder, og den mest populære metode er “RMS Voltage”. Denne artikel forklarer klart hele RMS-spændingsteorien, dens ligninger, anvendelige metoder og andre.



Hvad er RMS-spænding?

Definition: For det første udvides den som Root-Mean-Squared Value. Den generelle definition, der gives af mange for dette, er mængden af ​​beregnet vekselstrøm, der leverer den samme mængde opvarmningseffekt svarende til jævnstrømmen strøm , men RMS-spænding har yderligere funktionalitet. Det betegnes som √ for den gennemsnitlige værdi af dobbeltfunktionen af ​​øjeblikkeligt genererede værdier.


Værdien er repræsenteret som VRMSog RMS nuværende værdi er IRMS.





RMS spændingsbølgeform

RMS spændingsbølgeform

RMS-værdier beregnes kun for den tid, der svinger sinusformet spænding eller strømværdier, hvor størrelsen af ​​bølgen ændrer sig i overensstemmelse med tiden, men ikke anvendes til beregningen af ​​DC-bølgeformværdier, da størrelsen forbliver konstant. Ved at sammenligne RMS-værdien for AC-sinusbølgen, som leverer en lignende mængde elektrisk effekt med den leverede belastning som et lignende jævnstrømskredsløb, er værdien kendt som effektiv værdi.



Her er den effektive nuværende værdi repræsenteret som Ieffog den effektive spændingsværdi er Veff. Ellers angives den effektive værdi også som hvor mange ampere eller volt for en jævnstrømsbølge svarer til svarende til evnen til at generere en lignende mængde strøm.

Ligning

Det er vigtigere at kende RMS Spændingsligning hvor det bruges til at beregne mange værdier, og den grundlæggende ligning er


VRMS= Vspids* (1 / (√2)) = Vspids* 0,7071

RMS-spændingsværdien er baseret på vekselstrømsbølgens størrelsesværdi, og den er ikke afhængig af hverken fasens vinkel eller frekvens vekselstrøms bølgeformer.

For eksempel: når AC-bølgeformens spidsværdi blev leveret som 30 volt, beregnes RMS-spændingen som følger:

VRMS= Vspids* (1 / (√2)) = 30 * 0,7071 = 21,213

Den resulterende værdi er næsten identisk i både de grafiske og analytiske metoder. Dette sker kun i tilfælde af sinusformede bølger. Mens der i ikke-sinusformede bølger er den grafiske metode den eneste mulighed. I stedet for at bruge topspændingen kan vi beregne ved hjælp af spænding findes mellem to topværdier, som er VP-P.

Det Sinusformede RMS-værdier beregnes som følger:

VRMS= Vspids* (1 / (√2)) = Vspids* 0,7071

VRMS= Vspids* (1/2 (√2)) = Vpeak-peak* 0,3536

VRMS= Vgennemsnit* ( / (√2)) = Vgennemsnit* 1.11

RMS-spændingsækvivalent

Der findes hovedsageligt to generelle tilgange til beregning af RMS-spændingsværdien af ​​en sinusbølge eller endda en anden kompliceret bølgeform. Tilgange er

  • RMS spænding grafisk metode - Dette bruges til at beregne RMS-spændingen for en ikke-sinusbølge, der varierer alt efter tid. Dette kan gøres ved at pege midtordinater i bølgen.
  • RMS spændingsanalytisk metode - Dette bruges til at beregne spændingen på bølgen gennem matematiske beregninger.

Grafisk tilgang

Denne tilgang viser den samme procedure til beregning af RMS-værdi for den positive og negative halvdel af bølgen. Så denne artikel forklarer proceduren for en positiv cyklus. Værdien kan beregnes ved at overveje en bestemt nøjagtighed for et øjeblikkeligt lignende afstand over hele bølgeformen.

Den positive halvcyklus er adskilt i 'n' lige dele, som også kaldes midterordinater. Når der er flere mellemordinater, bliver resultatet mere præcist. Så bredden af ​​hver midterordinat vil være n grader, og højden er den øjeblikkelige værdi af bølgen over bølgens x-akse.

Grafisk metode

Grafisk metode

Her fordobles hver middelordinatværdi i bølgen og tilføjes derefter til den næste værdi. Denne tilgang giver den kvadratiske værdi af RMS-spændingen. Derefter divideres den opnåede værdi med det samlede antal midterordinater, hvor dette giver middelværdien af ​​RMS-spænding. Så RMS-spændingsligningen er givet af

Vrms = [samlet sum af de midterordinater × (spænding) 2] / antallet af midterordinaterne

I nedenstående eksempel er der 12 midterordinater, og RMS-spændingen vises som

VRMS= √ (V.1to+ Vtoto+ V3to+ V4to+ V5to+ V6to+ …… + V12to) / 12

Lad os overveje, at skiftevis spænding har en spidsværdi på 20 volt, og under hensyntagen til 10 mellemordinatværdier gives den som

VRMS= √ (6.2to+ 11,8to+ 16,2to+ 19to+ 20to+ 16,2to+ 11,8to+ 6.2to+ 0to) / 10 = √ (2000) / 12

VRMS= 14,14 volt

Den grafiske tilgang viser fremragende resultater ved at kende RMS-værdierne for en vekselstrømsbølge, som enten er sinusformet eller symmetrisk. Dette betyder, at den grafiske metode endda kan anvendes til komplicerede bølgeformer.

Analytisk tilgang

Her beskæftiger denne metode sig kun med sinusbølger, som er lette at finde RMS-spændingsværdierne gennem den matematiske tilgang. En periodisk form for sinusbølge er konstant og gives som

V(t)= Vmaks* cos (ωt).

I dette er RMS-værdien for sinusspændingen V.(t)er

VRMS= √ (1 / T ʃT0Vmaksto*nogetto(ωt))

Når de integrale grænser betragtes som mellem 00og 3600, derefter

VRMS= √ (1 / T ʃT0Vmaksto*nogetto(ωt))

I det store og hele svarende til vekselstrøm er RMS-spænding den bedste måde at repræsentere, hvor den repræsenterer signalstørrelses-, strøm- og spændingsværdierne. RMS-værdien svarer ikke til medianen for hele øjeblikkelige værdier. Proportionen til RMS-spændingen og peak-spændingsværdien svarer til RMS-strømmen og til peak-strømværdien.

Mange af multimeter-enhederne enten amperemeter eller voltmeter beregner RMS-værdi i betragtning af nøjagtige sinusbølger. Til måling af RMS-værdien for den ikke-sinusbølge er et 'nøjagtigt multimeter' nødvendigt. Den værdi, der findes ved RMS-tilgangen til en sinusbølge, giver en lignende opvarmningseffekt, som gælder for DC-bølgen.

For eksempel har jegtoR = IRMStoR. I tilfælde af vekselstrømsspændinger og strømme skal de betragtes som RMS-værdier, hvis de ikke betragtes som andre. Så en vekselstrøm på 10 ampere giver en lignende varmeeffekt som en DC på 10 ampere og en topværdi på ca. 14,12 ampere.

Dette er alt sammen begrebet RMS-spænding, dens ligning, sinusformede bølgeformer, metoder, der anvendes til beregning af disse spændingsværdier, og den detaljerede RMS spændingsteori af det. Vid også om, hvordan spidsbelastning, gennemsnitsspænding og spids-til-spids konverteres til RMS-spænding gennem en RMS-lommeregner ?