- Najvišja vrednost AC valovne oblike
- Takojšnje vrednosti napetosti in toka
- Povprečna vrednost valovne oblike AC
- Vrednost korenskega povprečnega kvadrata (RMS) vrednosti AC valovne oblike
- Faktor oblike
- Faktor grebena
Ta serija AC vezij nas je popeljala na potovanje, na katerem smo razpravljali o tem, kaj v resnici predstavlja AC, kako je ustvarjen, nekaj zgodovin, konceptov za AC, njegovo valovno obliko, značilnosti in nekatere lastnosti. Danes bomo preučili nekaj izrazov in količin, povezanih z izmeničnim tokom.
Najvišja vrednost AC valovne oblike
Ena izmed ključnih lastnosti izmeničnega valovanja, poleg frekvence in obdobja, je amplituda, ki predstavlja največjo vrednost izmenične valovne oblike ali, kot je bolj znano, najvišjo vrednost.
Vrh, kot beseda označuje, je najvišja vrednost, dosežena z valovno obliko izmeničnega toka (ali napetosti) med polovičnim ciklom valovne oblike, izmerjene od izhodiščne točke osnovne točke do ničle. To nam daje eno največjih razlik med izmeničnim in enosmernim tokom, saj so enosmerni signali ravnotežni signali, zato ohranjajo konstantno amplitudo, ki je vedno enaka velikosti enosmernega toka ali napetosti. V čistih sinusnih valovih je vrednost vrha vedno enaka tako za pozitivni kot za negativni polciklus, ki tvori celotni cikel (+ Vp = -Vp), vendar to ne velja za druge nobene sinusne valovne oblike, ki se uporabljajo pri predstavljanju izmeničnih tok, saj imajo različni polcikli ponavadi različne najvišje vrednosti.
Takojšnje vrednosti napetosti in toka
Takojšnja vrednost izmenične napetosti ali toka je vrednost toka ali napetosti v določenem trenutku med ciklom valovne oblike.
Upoštevajte spodnjo sliko.
Trenutna vrednost napetosti je podana z enačbo;
V = Vpsin2πFt
Kjer je Vp = vrednost najvišje napetosti
Takojšnja vrednost toka se dobi tudi s podobnim izrazom
I = Ipsin2πFt
Povprečna vrednost valovne oblike AC
Povprečna vrednost ali srednja vrednost izmeničnega toka je povprečje vseh trenutnih vrednosti v polkrogu. To je razmerje med vsemi trenutnimi vrednostmi in številom trenutnih vrednosti, izbranih med polovičnim ciklom.
Povprečna vrednost AC valovne oblike daje enačba;
Kjer je V1… Vn trenutna vrednost napetosti med polovičnim ciklom.
Povprečna vrednost je podana tudi z enačbo;
Vavg = 0,637 * Vp
Kjer je Vp največja / največja vrednost napetosti v tem ciklu.
Ista enačba velja tudi za tok in vse, kar moramo storiti, je zamenjati napetost v enačbi za tok.
Povprečna vrednost izmeničnega valovanja se izmeri samo med polovičnim ciklom iz posebnega razloga; pri merjenju v celotnem ciklu je rezultat povprečne vrednosti vedno enak nič, ker bo povprečna vrednost pozitivnega polovičnega cikla izničila vrednost negativnega polovičnega cikla in posledično bo izraz, ki temelji na zgornji enačbi, ocenjen na nič.
Vrednost korenskega povprečnega kvadrata (RMS) vrednosti AC valovne oblike
Kvadratni koren vsote kvadratov povprečnih vrednosti izmeničnega toka ali napetosti se imenuje srednji kvadrat ali RMS vrednost napetosti ali toka. Podana je z relacijo;
Kjer i1 do in predstavljajo trenutne vrednosti toka.
Ali
Kjer je Ip največji ali največji tok.
Za napetost velja enak niz enačb in v enačbah moramo le nadomestiti tok z napetostjo.
Priporočljivo je, da se pri izračunih, povezanih z izmeničnim tokom, čim bolj uporabljajo efektivne vrednosti napetosti in toka, razen pri izvajanju izračunov povprečne moči. Razlog za to je dejstvo, da večina merilnih instrumentov (večmetrov), ki se uporabljajo za merjenje izmenične napetosti in toka, dajejo svoje izhode kot efektivne vrednosti. Kolikor je le mogoče, da bi se izognili napakam, je treba uporabiti samo Vp za iskanje Ip in Vrms za iskanje Irms in obratno, saj se te količine med seboj popolnoma razlikujejo.
Faktor oblike
Druga količina, povezana z izmeničnim tokom, ki si jo moramo ogledati, je faktor oblike.
Faktor oblike je parameter, ki se uporablja pri opisovanju valovnih oblik izmeničnega toka in se daje z razmerjem med RMS vrednostjo izmenične količine in povprečno vrednostjo.
Kjer je Vp najvišja ali največja napetost.
Eden od načinov, kako ugotoviti, ali je sinusni val čist, je faktor faktorja, ki za čisti sinusni val vedno da vrednost 1,11.
Iz zgornje enačbe lahko izpeljemo tudi irme, kot so:
Faktor oblike = (0,707 x Vp) / (0,637 x Vp) 1,11 = Irms / Vavg Irms = 1,11 x Vavg
Druga oblika uporabe faktorjev oblike je digitalni multimeter, ki se uporablja za merjenje izmeničnega toka ali napetosti. Večina teh števcev je na splošno prilagojena tako, da prikaže RMS vrednost sinusnih valov, ki naj bi jo dobili z izračunom povprečne vrednosti in pomnožitvijo s faktorjem oblike sinusoide (1.11), saj je digitalno izračunati digitalno izračun težko efektivne vrednosti. Tako je včasih pri valovnih oblikah AC, ki niso čisto sinusne, odčitki z multimetra morda nekoliko netočni.
Faktor grebena
Zadnja količina, povezana z izmeničnim tokom, o kateri bomo govorili v tem članku, je faktor grebena.
Faktor grebena je razmerje med najvišjo vrednostjo izmeničnega toka ali napetosti in korenskim srednjim kvadratom valovne oblike. Matematično je podana z enačbo;
Kjer je Vpeak največja amplituda valovne oblike.
Za čisti sinusni val, podoben faktorju oblike, je faktor grebena vedno določen na 1,414.
Iz zgornje enačbe lahko izpeljemo tudi irme, kot so:
1,414 = Vpeak / (0,707 x Vpeak) Vrms = V vrh / 1,414 Vrms = 0,707 x Vpeak
Faktor grebena je predvsem pokazatelj, kako visoki so vrhovi izmenične količine. Na primer, pri enosmernem toku je faktor grebena vedno enak 1, kar kaže na pomanjkanje vrhov v valovni obliki enosmernega toka.
Kot nekakšna ključna točka spodaj je tabela, ki prikazuje faktorje oblike in faktorje grebena različnih vrst valovnih oblik, ki se uporabljajo pri predstavljanju valovnih oblik AC.