Среднеквадратичное значение (скз). действующее или эффективное значение. root-mean-square (rms)

Генерирование переменного тока[править]

Простейший генератор переменного тока: если вокруг проволочной катушки, намотанной на магнитопровод из трансформаторной стали вращать маховик с установленными в нём несколькими парами постоянных магнитов, то в катушке (условно показан один виток) будет наводиться синусоидальная ЭДС, а при подключении нагрузки в электрической цепи появится переменный ток.Применяется на транспортных средствах (мопеды, лёгкие мотоциклы, снегоходы, гидроциклы, а также на подвесных лодочных моторах), работает совместно с выпрямителем и регулятором напряжения (см. магдино).

Основная статья: Генератор переменного тока

Принцип действия генератора переменного тока основан на законе электромагнитной индукции — индуцировании электродвижущей силы в прямоугольном контуре (проволочной рамке), находящейся в однородном вращающемся магнитном поле.

Электродвижущая сила генератора переменного тока определяется по формуле:

, где

 — количество витков;

 — магнитная индукция магнитного поля в вольт-секундах на квадратный метр (Тл, Тесла);

 — длина каждой из активных сторон контура в метрах;

 — угловая скорость синусоидальной электродвижущей силы, в данном случае равная угловой скорости вращения магнита в контуре;

 — фаза синусоидальной электродвижущей силы.

Частота переменного тока, вырабатываемого генератором, определяется по формуле:

, где

 — частота в герцах;

 — число оборотов ротора в минуту;

 — число пар полюсов.

По количеству фаз генераторы переменного тока бывают:

• трёхфазные генераторы — основной тип мощных промышленных генераторов;См. также трёхфазная система электроснабжения, трёхфазный двигатель, автомобильный генератор трёхфазного переменного тока.
• однофазные генераторы, применяются, как правило, на маломощных бензиновых электростанциях, встроены в двигатели внутреннего сгорания мопедов, лёгких мотоциклов, снегоходов, гидроциклов, подвесные лодочные моторы;См. также конденсаторный двигатель, однофазный двигатель.
• двухфазные генераторы, встречаются значительно реже по сравнению с однофазными и трёхфазными.См. также двухфазная электрическая сеть, двухфазный двигатель.

Модифицированная синусоида, генерируемая инвертором.

Инверторыправить

Постоянный ток может быть преобразован в переменный с помощью инвертора.

Следует отметить, что недорогие модели инверторов имеют на выходе переменный ток несинусоидальной формы, обычно прямоугольные импульсы или модифицированная синусоида. Для получения синусоидального тока инвертор должен иметь задающий генератор (как правило, специализированная микросхема, формирующая электрический сигнал синусоидальной формы, который затем управляет работой тиристорных или транзисторных электронных ключей.

Фазорасщепительправить

Трёхфазный ток может быть получен из однофазного при помощи фазорасщепителя. Эти электрические машины применяются, в частности, на электровозах, таких как ВЛ60, ВЛ80.

Как рассчитывать трехфазное напряжение

Промышленная передача электроэнергии использует три симметрично расположенных по времени синусоиды напряжения, которые вырабатывают генераторы.

Три обмотки их ротора разнесены между собой на 120 градусов и вращаются в магнитном поле статора, поочередно пересекая его силовые линии. Поэтому у них наводится таким же образом смещенная электродвижущая сила.

Синусоиды сдвинуты между собой на такой же угол, как показано правее. Их векторное выражение на комплексной плоскости тоже отображается с углом 120О.

При этом формируется система линейных и фазных напряжений, показанная на картинке.

Между всеми линейными проводами образуется разность потенциалов в 380 вольт. В то же время относительно каждого этого проводника и нулем присутствует так нам привычное 220.

Такая система постоянно работает в сбалансированном режиме: токи однофазных потребителей циркулируют по своим замкнутым цепочкам, постоянно складываясь в нулевом проводнике. Сложение это не чисто арифметическое, а векторное, учитывающее направление потока энергии.

Поэтому при геометрическом сложении векторов происходит снижение тока в проводе нуля и его, как правило, делают тоньше, чем остальные жилы.

Формулы электрического напряжения для линейных и фазных величин, а также токов смотрите прямо на картинке.

Среднее значение — ток — нагрузка

Среднее значение тока нагрузки можно найти, интегрируя уравнение ( 4 — 1) в пределах от 6S до 02 — Удобно выразить средний ток в долях от максимального.
 

Среднее значение тока нагрузки является функцией только ДВС; как видно из рис. 7 — 42, напряжение питания в течение рабочего полупериода падает либо на дросселе, либо на нагрузке. Исходя из закона электромагнитной индукции, магнитный поток AI, обусловленный напряжением питания, пропорционален Вт, так как взаимосвязь между ними устанавливается уравнением трансформатора.
 

При индуктивной нагрузке среднее значение тока нагрузки равно нулю.
 

Коэффициент г1 равен отношению среднего значения тока нагрузки к среднему значению тока в нагрузочной обмотке.
 

Для определения скорости нарастания среднего значения тока нагрузки магнитных усилителей, форма которого определяется отрезками синусоиды, такой метод использован быть не может.
 

Среднее значение выпрямленного тока равно среднему значению тока нагрузки Id, так как в установившемся режиме среднее значение тока в цепи емкости Сн равно нулю.
 

Ucpo U / op — среднее значение тока нагрузки; ( Уср0 — среднее значение выпрямленного напряжения при / ф0; х — — коэффициент, зависящий от схемы соединения МУ.
 

Отсюда следует, что кривые среднего значения тока нагрузки можно вычислить по универсальным диаграммам или таблицам угловой длительности импульсов ( § 5 главы IX) как разности средних значений импульсов — один в выпрямительном ( е 0), другой — в инверторном ( е 0) режимах.
 

Рабочее количество диодов определяют по среднему значению тока Id нагрузки потребителя, из графика нагрузки. Затем выбранный выпрямитель проверяют на перегрузку по максимальному значению тока Л та который также может быть определен по графику нагрузки.
 

МУ с ОС; / — среднее значение тока нагрузки; ту и k — постоянная времени и коэффициент передачи МУ без ОС.
 

Из этих формул следует, что среднее значение тока нагрузки в вентильной схеме контроля изоляции не зависит от асимметрии сопротивлений изоляции и всегда пропорционально полному сопротивлению изоляции сети относительно земли.
 

Как видно из ( 78), среднее значение тока нагрузки в вентильной схеме контроля изоляции не зависит от индуктивности схемы и емкостей фаз сети относительно земли. Это позволяет сделать важный практический вывод. Магнитоэлектрические измерительные приборы, применяемые в вентильных схемах контроля изоляции, регистрируют только активные сопротивления изоляции независимо от индуктивности схемы и емкостей фаз сети относительно земли. В связи со сказанным выше измерительные схемы с тремя полупроводниковыми диодами наиболее целесообразно применять в устройствах контроля изоляции, так как они отвечают основному требованию этих устройств: измеряют полное сопротивление изоляции сети независимо от величины емкостей фаз сети относительно земли. Формула ( 78) получена для случая, когда активные сопротивления изоляции отдельных фаз принимались одинаковыми. На практике, как правило, существует асимметрия этих сопротивлений. Поэтому необходимо иметь зависимость среднего значения тока от сопротивлений изоляции га, гь, гс, когда они неодинаковы.
 

Использование формулы

Использование закона Ома позволяет построить временные характеристики различных элементов. С помощью него несложно рассчитать нагрузки для электрических схем, выбрать нужное сечение проводов, правильно подобрать защитные автоматы и предохранители. Понимание закона даёт возможность применить правильный источник питания.

Использование Закона Ома можно применить на практике для решения задачи. Например, пускай есть электрическая линия, состоящая из последовательно соединённых элементов, таких как: ёмкость, индуктивность и резистор. При этом ёмкость C = 2*Ф, индуктивность L=10 мГн, а сопротивление R = 10 кОм. Требуется вычислить импеданс полной цепи и рассчитать силу тока. При этом блок питания работает на частоте равной f = 200 Гц и выдаёт сигнал с амплитудой U = 12 0 В. Внутреннее сопротивление источника питании составляет r = 1 кОм .

Вначале необходимо рассчитать реактивное сопротивление в цепи переменного тока. Так, ёмкостное сопротивление находится из выражения: Xc = 1/ (2 *p *F*C) и на частоте 200 Гц оно равно: Xc = 588 Ом.

Индуктивное сопротивление находится из выражения: XL = 2*p*F* L. На f = 200 Гц и оно оставляет: X*L = 1,25 Ом. Полное сопротивление RLC цепи будет: Z = ((10 *10 3 +1*10 3 ) 2 + (588−1,25) 2 ) ½ = 11 кОм.

Разность потенциалов, изменяющаяся по гармоническому закону синуса, будет определяться: U (t) = U * sin (2* p *f*t) = 120*sin (3,14*t). Ток будет равен: I (t) = 10* 10 −3 + sin (3,14*t+p/2).

По рассчитанным данным можно построить график тока, соответствующий частоте 100 Гц. Для этого в декартовой системе координат отображается зависимость тока от времени.

Следует отметить, закон Ома для переменного сигнала отличается от использующегося для классического расчёта лишь учётом полного сопротивления и частоты сигнала

А учитывать их важно, так как любой радиокомпонент обладает как активным, так и реактивным сопротивлением, что в итоге сказывается на работе всей схемы, особенно на высоких частотах. Поэтому при проектировании электронных конструкций, в частности импульсных устройств, для расчётов используется именно полный закон Ома

Определение

Среднеквадратичное значение набора значений (или непрерывного сигнала ) представляет собой квадратный корень из среднего арифметического квадратов значений или квадрата функции, определяющей непрерывный сигнал. В физике среднеквадратичное значение тока также можно определить как «значение постоянного тока, который рассеивает ту же мощность в резисторе».

В случае набора из n значений среднеквадратичное значение
{Икс1,Икс2,…,Иксп}{\ displaystyle \ {x_ {1}, x_ {2}, \ dots, x_ {n} \}}

ИксRMSзнак равно1п(Икс12+Икс22+⋯+Иксп2).{\ displaystyle x _ {\ text {RMS}} = {\ sqrt {{\ frac {1} {n}} \ left (x_ {1} ^ {2} + x_ {2} ^ {2} + \ cdots + x_ {n} ^ {2} \ right)}}.}

Соответствующая формула для непрерывной функции (или формы сигнала) f ( t ), определенной на интервале, имеет вид
Т1≤т≤Т2{\ Displaystyle T_ {1} \ leq t \ leq T_ {2}}

жRMSзнак равно1Т2-Т1∫Т1Т2ж(т)2dт,{\ displaystyle f _ {\ text {RMS}} = {\ sqrt {{1 \ over {T_ {2} -T_ {1}}} {\ int _ {T_ {1}} ^ {T_ {2}} { } ^ {2} \, {\ rm {d}} t}}},}

а среднеквадратичное значение для функции за все время равно

жRMSзнак равноLimТ→∞12Т∫-ТТж(т)2dт.{\ displaystyle f _ {\ text {RMS}} = \ lim _ {T \ rightarrow \ infty} {\ sqrt {{1 \ over {2T}} {\ int _ {- T} ^ {T} {} ^ {2} \, {\ rm {d}} t}}}.}

Среднеквадратичное значение за все время периодической функции равно среднеквадратичному значению одного периода функции. Среднеквадратичное значение непрерывной функции или сигнала можно приблизительно оценить, взяв среднеквадратичное значение выборки, состоящей из равноотстоящих наблюдений. Кроме того, значение СКО различных форм волны , также могут быть определены без , как показано Cartwright.

В случае RMS статистики о наличии случайного процесса , то ожидаемое значение используется вместо среднего значения.

Токи высокой частоты

ТВЧ – такова их аббревиатура, используются для плавки металлов, закалки поверхности металлических изделий. ТВЧ – это токи, имеющие частоту более 10 кГц. В индукционных печах используют ТВЧ, помещая проводник внутрь обмотки, через которую пропускают ТВЧ. Под их воздействием возникающие в проводнике вихревые токи разогревают его. Регулируя силу ТВЧ, контролируют температуру и скорость нагрева.

Интересно. Расплавляемый металл может быть подвешен в вакууме с помощью магнитного поля. Для него не нужен тигель (специальный ковш для нагрева). Так получают очень чистые вещества.

Плюсы использования ТВЧ в разных случаях:

• быстрый нагрев при ковке и прокате металла;
• оптимальный температурный режим для пайки или сварки деталей;
• расплав даже очень тугоплавких сплавов;
• приготовление пищи в микроволновых печах;
• дарсонвализация в медицине.

Получают ТВЧ с помощью установок, включающих в свой состав колебательный контур, или электромашинных генераторов. У статора и ротора генераторов на сторонах, обращённых друг другу, нанесены зубцы. Их взаимное движение порождает пульсацию магнитного поля. Частота на выходе тем больше, чем больше произведение числа зубцов ротора на частоту его вращения.

Управляемые выпрямители

   В
большинстве случаев выпрямительные установки должны обеспечить возможность
плавного регулирования среднего значения напряжения Ud на нагрузке.

   Возможные варианты
регулировки Ud:

Рисунок ?

1) Можно
регулировать Ud в ст. напряжении. Регулируя коэффициент деления напряжения ОС.

Рисунок ?

Недостатки: низкий КПД – можно использовать
только в маломощных БП.

2) — изменяя U2 -> var; n –
коэффициент трансформации

Рисунок ?

Недостатки:

— гальваническая связь с
питающей сетью.

— сложность (не
наглядность) автотрансформатора.

— проблематичность автоматического регулирования
напряжения.

3) Более широкие
возможности дает применение в выпрямителях управляемых вентилей – тиристоров.

Рисунок ?

Рассмотрим работу
управляемых выпрямителей на примере однофазной двухполупериодной схемы
выпрямителя со средней точкой.

    Эту схему иногда
называют двухфазной т.к. процесс выпрямления связан с работой двух источников
ЭДС U2’ и U2’’ смещенных во времени на 180.

Если бы в схеме
использовались неуправляемые вентили, они включались бы в VD1 в момент времени
t0, VD2 – t2. Эти моменты времени называют точками естественной коммутации.

Рисунок ?

Рисунок ?

Рисунок ?

В общем случае
выпрямленной напряжение определяется интегрированной кривой выпрямленного
напряжения:

.

    Применение
управляемых вентилей позволяет изменить кривую выпрямленного напряжения.

    Введем задержку на
включение и импульс управления подадим соответственно на VS1 в момент времени t1
на VS2 – в момент времени t3.

Время задержки
обеспечивается  т.е.к. и представляется в эл. градусах. Его называют углом
управления и обозначают .

И
тогда среднее значение выпрямленного напряжения определяется по формуле:

.

Для
двухполупериодных схем m=2:

Действующее значение тока
через вентиль:

;

 где k_ф –
коэффициент формы:

.

Действующее значение тока
первичной обмотки :

n — коэффициент трансформации.

.

Расчётная мощность
трансформатора тоже будет зависеть от угла управления: .

   Как видно из выше
изложенных соотношений угол оказывает
существенное влияние на условия работы основных элементов: трансформатора,
тиристора. Поэтому при проектировании устройства расчет элементов производится
из работы схемы с максимальным значением угла .

Рассмотрим работу
схемы на активно-индуктивную нагрузку с углом управления .

Наличие индуктивности в
цепи нагрузки приводит к тому, что после прохождения напряжения U2 через ноль,
через находящийся в проводящем состоянии вентиль будет протекать ток под
действием противоЭДС Ld. До момента включения второго тиристора.

Рисунок ?

В моменты времени t0 –
t1, t2 – t3 при наличии положительного напряжения ток протекает в обратном
направлении, осуществляется рекуперация энергии. В результате среднее значение
выпрямленного напряжения будет меньше чем при работе на активную нагрузку.

    Определим среднее
значение выпрямленного напряжения:

,

.

 Из этого выражения
видно, что при : .

    В этом случае площади
положительного и отрицательного участков становятся равными, накопленная в
индуктивности энергия полностью отдается в сеть. Это возможно при XL>>Rd.
Таким образом, дальнейшее увеличение угла  не
имеет смысла.

Рисунок
12

Рисунок 13

Мостовая схема
выпрямления с управляемым вентилем.

Таблица ?

a – симметричная схема с
полным числом управляемых вентилей;

б — симметричная схема с
неполным числом управляемых вентилей;

в – несимметричная схема;

г – может быть как
симметричная так и не симметричная.

Рисунок ?

В частотной области

Среднеквадратичное значение можно вычислить в частотной области, используя теорему Парсеваля . Для дискретизированного сигнала , где — период дискретизации,
Икспзнак равноИкс(тзнак равнопТ){\ Displaystyle х = х (т = нТ)}Т{\ displaystyle T}

∑пзнак равно1NИкс2пзнак равно1N∑мзнак равно1N|Иксм|2,{\ displaystyle \ sum _ {n = 1} ^ {N} {x ^ {2} } = {\ frac {1} {N}} \ sum _ {m = 1} ^ {N} \ left | X \ right | ^ {2},}

где и N — размер выборки, то есть количество наблюдений в выборке и коэффициенты БПФ.
Иксмзнак равноБПФ⁡{Иксп}{\ Displaystyle X = \ OperatorName {FFT} \ {x \}}

В этом случае среднеквадратичное значение, вычисленное во временной области, такое же, как и в частотной области:

RMS{Иксп}знак равно1N∑пИкс2пзнак равно1N2∑м|Иксм|2знак равно∑м|ИксмN|2.{\ displaystyle {\ text {RMS}} \ {x \} = {\ sqrt {{\ frac {1} {N}} \ sum _ {n} {x ^ {2} }} } = {\ sqrt {{\ frac {1} {N ^ {2}}} \ sum _ {m} {{\ bigl |} X {\ bigr |}} ^ {2}}} = { \ sqrt {\ sum _ {m} {\ left | {\ frac {X } {N}} \ right | ^ {2}}}}.}

Потенциал Гальвани

Внутри проводящего материала на энергию электрона влияют не только средние возможности, но и конкретная тепловая и атомная среда, в которой он находится. Когда вольтметр подключен между двумя различными типами металла, он не измеряет разность электростатического потенциала.

Величина, измеренная с помощью вольтметра, является отрицательной и обычно называется разностью напряжений. В то время как чистая нескорректированная электростатическая возможность (неизмеряемая с помощью вольтметра) иногда называется Гальванической. Термины «напряжение» и «электрический потенциал» неоднозначны в том смысле, что на практике они могут относиться к любому из них в различных контекстах.

Как рассчитать Xc

Сила тока цепи с постоянными показателями напряжения в момент работы электроконденсатора равно 0. Ее значения в цепи с переменным напряжением после подключения конденсатора I ? 0. В итоге, цепочке с непостоянным напряжением конденсатор придает Xc меньшее, чем цепочке с неизменным показателем напряжения.

Формула вычисления показателя напряжения за одну секунду

Формула расчета величины силы электротока за мгновение

Получается, что изменения напряжения отличаются по фазе от изменений тока на π/2.

По закону, сформулированному Омом, показатели силы электротока находятся в прямой пропорциональной зависимости от величины напряжения цепи. Формула вычисления наибольших величин напряженности и силы тока:

Наибольшие величины напряженности и силы тока можно рассчитывать по формулеОкончательная формула расчета емкостного сопротивления в цепи переменного тока

ω = 2πf.

f — показатель частоты непостоянного тока, измеряется в герцах;

ω — показатель угловой частоты тока;

С — размер конденсатора в фарадах.

Важно! Xc не выступает параметром проводника, оно находится в зависимости от такой характеристики электроцепи, как частота электротока. Повышение значений данной величины вызывает рост пропускающей способности конденсатора (предел его сопротивления току непостоянному понижается). Повышение значений данной величины вызывает рост пропускающей способности конденсатора (предел его сопротивления току непостоянному понижается)

Повышение значений данной величины вызывает рост пропускающей способности конденсатора (предел его сопротивления току непостоянному понижается).

Представим, к цепи подключен конденсатор, емкостью 1 мкФ. Необходимо вычислить, уровень емкостного сопротивления при величине частоты 50 Гц и как изменится емкостное сопротивление цепи переменного тока при частоте 1 кГц. Амплитуда напряжения, подведенного к конденсатору, составляет 50 В.

После введения данных в формулу, определяющую Xc, и получаются значения:

Результат для частоты 50 ГцРезультат для 1 кГц

Емкостное сопротивление приравнивается к соотношению отклонений колебаний напряжения зажимов электрической цепочки с емкостными параметрами (с небольшими индуктивным и активным сопротивлениями) к колебаниям электротока цепочки. Она равнозначна электроконденсатору.

Выбирайте инструменты с маркировкой «истинные среднеквадратичные значения» («true rms»)

Если вам нужно провести измерения только в цепях с линейными нагрузками, то инструмент с усредненными показаниями, такой как Fluke T5, даст точные показания. Если же вы работаете только с нелинейными нагрузками или с сочетанием нагрузок обоих типов, необходимо использовать инструмент для измерения истинных среднеквадратичных значений.

Существует огромное количество подобных инструментов — от цифровых

мультиметров и токоизмерительных клещей до электрических тестеров, таких как электрический тестер Fluke T6. Чтобы не сомневаться в том, что выбранный вами инструмент подходит для измерения истинных среднеквадратичных значений, ищите соответствующую маркировку («true rms») на передней или задней панели инструмента, или посмотрите технические характеристики. Если инструмент подходит для измерения истинных среднеквадратичных значений, это будет указано либо на самом инструменте, либо в его технических характеристиках (либо и там, и там). Если вам не удалось найти таких обозначений, то, скорее всего, вы имеете дело с инструментом с усредненными показаниями.

Что такое среднеквадратичный ток линии

Расчет среднего и среднеквадратичного значений тока и напряжения: формулы и калькулятор

Данный текст является расширенным и углубленным вариантом моей старой заметки на сайте we.easyelectronics.ru.

В рамках данной заметки рассмотрим способы вычисления среднего и среднеквадратичного значений тока и напряжения. При этом для простоты ограничимся формами сигнала, характерными для импульсных источников питания

Обращаю ваше внимание – все формулы, приводимые в заметке, даются без выводов, дабы не забивать головы читателей мутной и не особо нужной херней. С другой стороны, если кому-то интересно, откуда данные формулы взялись – можно скачать файл, в котором приведены все необходимые выводы с пояснениями

Будучи в недавнем прошлом яростным разработчиком всевозможных импульсных источников питания (ИИП), интересовался всяким по данной теме (да и сейчас, бывает, трясу стариной). В частности, весьма важными мне всегда казались такие характеристики сигнала, как среднее и среднеквадратичное значение токов и напряжений в различных точках схемы, поскольку при расчетах ИИП данные параметры используются сплошь и рядом. Чтобы понять, где могут быть полезны данные характеристики, сначала определимся с тем, что мы под ними понимаем.

Естественно, существуют строгие «математические» определения как для среднего, так и для среднеквадратичного значений физических величин, периодически изменяющихся во времени по некоторому закону. Однако, больно уж они мутные и абстрактные, и, на мой взгляд, нужны только при выводе формул. Разработчику же гораздо важнее понимать физический смысл используемых в расчетах величин, поэтому приводимые ниже определения среднего и среднеквадратичного значений будут носить сугубо прикладной характер.

Среднее значение переменного тока или напряжения (во вражеских терминах AVG) – это просто их постоянная составляющая. Поэтому вполне очевидно, что среднее значение широко применяется при расчетах схем, выделяющих из переменного сигнала постоянный уровень. Простейший понижающий преобразователь (Step-Down) с LC-фильтром на выходе, RC-цепочка, призванная выделить постоянное напряжение из поступающего на вход ШИМ-сигнала – всё это примеры того, где без использования среднего значения физической величины ничего толком не посчитаешь.

Среднеквадратичное (действующее, эффективное) значение определяется немного сложнее. Как известно, любой переменный ток (напряжение), проходя через активную линейную нагрузку (например, резистор), выделяет на ней некоторое количество тепла. Но так поступает не только переменный сигнал – постоянный ток тоже будет греть резистор.

Так вот, среднеквадратичное значение переменного тока или напряжения (во вражеских терминах RMS) – это такой постоянный ток (напряжение), который за одинаковый промежуток времени нагреет один и тот же резистор точно так же, как и исходный переменный сигнал. Поэтому одно из важнейших применений среднеквадратичного значения – расчет потерь и соответствующего нагрева для различных элементов силовых цепей ИИП. Хочешь узнать статические потери на ключе флайбэка – будь добр посчитать среднеквадратичное значение тока первички. Надо узнать мощность токосчитывающего резистора – туда же. Даже потери (и приблизительный нагрев) в обмотках трансов и дросселей для хиленьких источников и невысоких частот преобразования в первом приближении можно посчитать при помощи среднеквадратичного значения тока, через эти обмотки протекающего.

Среднеквадратичное значение напряжения

Итак, что же у нас получилось? Как и постоянное напряжение, так и переменное напряжение  зажигали одну и ту же лампочку, которая кушала одну и ту же мощность.  Значит эта осциллограмма

и вот эта осциллограмма

Чем то похожи? Но чем??? 

Среднеквадратичное значение напряжения – это такое  значение переменного напряжения, при котором нагрузка потребляет столько же силы тока, как и при постоянном напряжении.  То есть лампочка у нас потребляла 1,71 Ампер и при постоянном токе и при переменном.  То есть, в двух этих случаях, мощность, которую потребляла лампочка, была одинакова.

Также среднеквадратичное напряжение еще называют действующим или эффективным значением напряжения. С помощью несложных умозаключений, инженеры-электрики пришли к выводу действующее (оно же среднеквадратичное) напряжение синусоидального сигнала  любой частоты равняется максимальной его амплитуде, поделенной  на корень из двух

Стоп! Мы ведь не разобрали, что такое максимальная амплитуда! На осциллограмме максимальная амплитуда выглядит примерно вот так:

Если даже посчитать по клеточкам и посмотреть, чему равняется одна клеточка по вертикали (смотрим внизу слева, она равняется 5 Вольт), то U_max = 17 Вольт. Делим это значение на корень из двух. Я беру это значение как 1,41. Получаем, что среднеквадратичное значение равняется 17/1,41=12,06 Вольт. Ну что, все верно 😉

Значит, когда нам говорят, что напряжение в розетке равняется 220 Вольт, то мы то знаем, что на самом деле это среднеквадратичное напряжение.  Максимальная амплитуда этих  220 Вольт равняется 220х1,41=310 Вольт.

Где же  среднеквадратичное напряжение и максимальная амплитуда сигнала прячутся на табличке измерений? Да вот  же они!

Vk – это и есть среднеквадратичное напряжение этого сигнала.

Ma – это  и есть Umax.

Конечно, 16,6/1,41=11,8  Вольт, а он пишет 12,08 Вольт.

Как найти силу тока через сопротивление и напряжение

Сила тока обозначается латинскими или , и она зависит от количества заряда, перенесенного от одного полюса к другому за определенный промежуток времени, т.е. I = q/t. Измеряется сила тока в амперах, а узнать её значение в цепи можно при помощи амперметра.

Мужчина считает силу тока

Существуют формулы определения силы тока через напряжение и сопротивление. В первом случае произведение силы тока на время равняется работе, деленной на напряжение: I*t = A/U, во втором – по закону Ома, I = U/R. Через мощность сила будет равняться P/U.

При последовательном соединении, сила тока одинакова на всех участках цепи, следовательно, равна общему значению в цепи. В противоположном случае сила электрического тока равняется сумме силы тока всех нагрузок.

Таким образом, существует огромное множество формул для нахождения силы тока, напряжения и сопротивления. Они всегда могут пригодиться для теории, а на практике всегда помогут специальные приборы – амперметр и вольтметр.

Единицы измерения в формуле

В формуле, определяющей напряжение, значением СИ является вольт. Таким образом, что 1В = 1 джоуль/кулон. Вольт назван в честь итальянского физика Алессандро Вольта, который изобрел химическую батарею.

Это означает, что в формуле напряжения в физике один кулон заряда получит один джоуль потенциальной энергии, когда он будет перемещен между двумя точками, где разность электрических потенциалов составляет один вольт. При напряжении 12, один кулон заряда получит 12 джоулей потенциальной энергии.

Батарея на шесть вольт имеет потенциал для одного кулона заряда, чтобы получить шесть джоулей потенциальной энергии между двумя местоположениями. Батарея на девять вольт имеет потенциал для одного кулона заряда, чтобы получить девять джоулей потенциальной энергии.

Похожие записи:

Подключаемся к электричеству Виды оптических разъемов Как_проверить_оптопару_в_блоке_питания Методы и средства измерения освещенности Операционный усилитель lm324. описание, схема включения, datasheet Обозначение приборной панели ваз 2114. кнопки, лампочки, значки, индикаторы. установка готовых щитков приборов