Op het gebied van elektronica horen we de termen afwisselend en direct stroom Een afwisselende golfvorm is dus degene die verband houdt met wisselstroom. Dit betekent dat het een periodiek soort golfvorm is die tussen negatieve en positieve waarden schakelt. En het meest algemene type golfvorm dat wordt gebruikt om dit weer te geven, is een sinusoïdale golfvorm. Bij het bereiken van een gelijkstroomgolfvorm zijn de stroom- en spanningswaarden in principe in stabiele toestand. Het is zo vereenvoudigd om stabiele waarden weer te geven en ook hun magnitudewaarden. Maar volgens de bovenstaande discussie zijn de magnitudewaarden van AC-golfvormen niet zo eenvoudig omdat ze continu variëren in overeenstemming met de tijd. Om dit te weten, zijn er veel methoden en de meest populaire methode is 'RMS-spanning'. In dit artikel wordt duidelijk de volledige RMS-spanningstheorie, de vergelijkingen, toepasselijke methoden en andere uitgelegd.

Wat is RMS-spanning?

Definitie: Ten eerste wordt het uitgebreid als Root-Mean-Squared Value. De algemene definitie die door velen hiervoor wordt gegeven, is de hoeveelheid berekende wisselstroom die dezelfde hoeveelheid verwarmingsvermogen levert die overeenkomt met de gelijkstroom kracht , maar de RMS-spanning heeft extra functionaliteit. Het wordt genoemd als √ van de gemiddelde waarde van de dubbele functie van direct gegenereerde waarden.

De waarde wordt weergegeven als V_RMSen RMS huidige waarde is I_RMS

RMS-spanningsgolfvorm

RMS-waarden worden alleen berekend voor de in de tijd fluctuerende sinusvormige spanning of stroomwaarden waarbij de grootte van de golf verandert in overeenstemming met de tijd, maar worden niet gebruikt voor de berekening van de DC-golfvormwaarden aangezien de grootte constant blijft. Door de RMS-waarde van de AC-sinusgolf die een vergelijkbare hoeveelheid elektrisch vermogen levert te vergelijken met de geleverde belasting als een vergelijkbaar DC-circuit, staat de waarde bekend als de effectieve waarde.

Hier wordt de effectieve huidige waarde weergegeven als I_effen de effectieve spanningswaarde is V_effOf anders wordt de effectieve waarde ook vermeld als hoeveel ampère of volt voor een gelijkstroomgolf vergelijkbaar is met het vermogen om een vergelijkbare hoeveelheid stroom te genereren.

“hoe werkt een omvormer voor zonne-energie? ”

Vergelijking

Het is belangrijker om de RMS spanningsvergelijking waar het wordt gebruikt om veel waarden te berekenen en de basisvergelijking is

V._RMS= V_piekspanning* (1 / (√2)) = V_piekspanning* 0,7071

De RMS-spanningswaarde is gebaseerd op de waarde van de AC-golfmagnitude en is niet afhankelijk van de fasehoek of frequentie van de wisselstroomgolfvormen.

Bijvoorbeeld: wanneer de piekspanning van de AC-golfvorm werd geleverd als 30 volt, wordt de RMS-spanning als volgt berekend:

V._RMS= V_piekspanning* (1 / (√2)) = 30 * 0,7071 = 21,213

De resulterende waarde is bijna identiek in zowel de grafische als de analytische methoden. Dit gebeurt alleen in het geval van sinusvormige golven. Terwijl in niet-sinusvormige golven de grafische methode de enige optie is. In plaats van de piekspanning te gebruiken, kunnen we berekenen met behulp van de spanning die bestaat tussen twee piekwaarden, namelijk V_P-P

De Sinusoïdale RMS-waarden worden als volgt berekend:

V._RMS= V_piekspanning* (1 / (√2)) = V_piekspanning* 0,7071

V._RMS= V_piekspanning* (1/2 (√2)) = V_piek-piek* 0,3536

V._RMS= V_gemiddelde / (√2)) = V_gemiddelde* 1.11

RMS-spanning equivalent

Er bestaan hoofdzakelijk twee algemene benaderingen voor de berekening van de RMS-spanningswaarde van een sinusgolf of zelfs een andere gecompliceerde golfvorm. De benaderingen zijn

Grafische methode RMS-spanning - Dit wordt gebruikt om de RMS-spanning te berekenen van een niet-sinusgolf die in de tijd varieert. Dit kan gedaan worden door midden-ordinaten in de golf te wijzen.
RMS-spanningsanalysemethode - Dit wordt gebruikt om de spanning van de golf te berekenen door middel van wiskundige berekeningen.

Grafische benadering

Deze benadering toont dezelfde procedure voor de berekening van de RMS-waarde voor de positieve en negatieve helft van de golf. Dit artikel legt dus de procedure van een positieve cyclus uit. De waarde kan worden berekend door rekening te houden met een specifieke mate van nauwkeurigheid voor een moment met dezelfde tussenruimte over de hele golfvorm.

De positieve halve cyclus is opgedeeld in ‘n’ gelijke delen die ook wel middelste ordinaten worden genoemd. Als er meer middelste ordinaten zijn, is het resultaat nauwkeuriger. De breedte van elke middelste ordinaat is dus n graden en de hoogte is de momentane waarde van de golf over de x-as van de golf.

Grafische methode

Hier wordt elke middelste ordinaatwaarde in de golf verdubbeld en vervolgens opgeteld bij de volgende waarde. Deze benadering levert de kwadratische waarde van de RMS-spanning op. Vervolgens wordt de verkregen waarde gedeeld door het totale aantal middelste ordinaten, waarbij dit de gemiddelde waarde van de RMS-spanning geeft. Dus de RMS-spanningsvergelijking wordt gegeven door

Vrms = [totale som van de middelste ordinaten × (spanning) 2] / aantal van de middelste ordinaten

In het onderstaande voorbeeld zijn er 12 middelste ordinaten en wordt de RMS-spanning weergegeven als

V._RMS= √ (V₁^twee+ V_twee^twee+ V₃^twee+ V₄^twee+ V₅^twee+ V₆^twee+ …… + V₁₂^twee) / 12

Laten we aannemen dat wisselspanning een piekspanningswaarde van 20 volt heeft en met inachtneming van 10 middelste ordinaatwaarden wordt dit gegeven als

V._RMS= √ (6.2^twee+ 11,8^twee+ 16,2^twee+ 19^twee+ 20^twee+ 16,2^twee+ 11,8^twee+ 6.2^twee+ 0^twee) / 10 = √ (2000) / 12

V._RMS= 14,14 Volt

De grafische benadering laat uitstekende resultaten zien bij het kennen van de RMS-waarden van een AC-golf die sinusvormig of symmetrisch is. Dit betekent dat de grafische methode zelfs toepasbaar is op gecompliceerde golfvormen.

Analytische benadering

Hier behandelt deze methode alleen sinusgolven die gemakkelijk zijn om de RMS-spanningswaarden te vinden via de wiskundige benadering. Een periodieke soort sinusgolf is constant en wordt gegeven als

V._(t)= V_{max. hoogte}* cos (ωt).

Hierin is de RMS-waarde van de sinusspanning V_(t)is

V._RMS= √ (1 / T ʃ^T₀V._{max. hoogte}^twee*iets^twee(ωt))

Wanneer de integrale limieten worden beschouwd tussen 0⁰en 360⁰, vervolgens

V._RMS= √ (1 / T ʃ^T₀V._{max. hoogte}^twee*iets^twee(ωt))

Over het algemeen is de RMS-spanning, overeenkomend met AC-spanningen, de beste manier van representatie wanneer deze de signaalgrootte, stroom- en spanningswaarden vertegenwoordigt. De RMS-waarde is niet vergelijkbaar met de mediaan van de hele instant-waarden. De verhouding tot de RMS-spanning en de piekspanningswaarde is gelijk aan de RMS-stroom en de piekstroomwaarde.

Veel van de multimeter-apparaten ook ampèremeter of voltmeter berekent de RMS-waarde met inachtneming van nauwkeurige sinusgolven. Voor het meten van de RMS-waarde van de niet-sinusgolf is een 'Accurate Multimeter' nodig. De waarde die wordt gevonden door de RMS-benadering voor een sinusgolf levert een soortgelijk verwarmingseffect op als voor de DC-golf.

Bijvoorbeeld, ik^tweeR = ik_RMS^tweeR. In het geval van wisselspanningen en -stromen moeten ze worden beschouwd als RMS-waarden, zo niet als andere. Een wisselstroom van 10 ampère geeft dus een vergelijkbaar verwarmingseffect als een gelijkstroom van 10 ampère en een piekwaarde van ongeveer 14,12 ampère.

Dit draait dus allemaal om het concept van de RMS-spanning, de vergelijking, sinusvormige golfvormen, methoden die worden gebruikt voor het berekenen van deze spanningswaarden en de gedetailleerde RMS-spanningstheorie ervan. Weet ook hoe piekspanning, gemiddelde spanning en piek-tot-piekspanningen worden omgezet in RMS-spanning via een RMS-rekenmachine