Che cos'è la tensione RMS: metodi e sue equazioni

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Nel dominio dell'elettronica, sentiamo spesso i termini alternarsi e diretti attuale . Quindi, una forma d'onda alternata è quella correlata alla corrente CA. Ciò significa che si tratta di un tipo periodico di forma d'onda che commuta tra valori negativi e positivi. E il tipo più generale di forma d'onda utilizzata per rappresentarla è una forma d'onda sinusoidale. Quando si arriva alla forma d'onda della corrente continua, i valori di corrente e tensione sono sostanzialmente in condizioni stabili. È così semplificato rappresentare valori stabili e anche i loro valori di grandezza. Ma come per la discussione sopra, i valori di ampiezza delle forme d'onda CA non sono così semplici in quanto variano continuamente in base al tempo. Per saperlo, ci sono molti metodi e il metodo più popolare è 'RMS Voltage'. Questo articolo spiega chiaramente l'intera teoria della tensione RMS, le sue equazioni, i metodi applicabili e altri.

Cos'è la tensione RMS?

Definizione: In primo luogo, viene espanso come valore quadratico medio. La definizione generale data da molti per questo è la quantità di potenza CA calcolata che fornisce la stessa quantità di potenza di riscaldamento corrispondente alla CC energia , ma la tensione RMS ha funzionalità aggiuntive. È definito come √ del valore medio della doppia funzione dei valori generati istantaneamente.




Il valore è rappresentato come VRMSe il valore corrente RMS è I.RMS.

Forma d

Forma d'onda della tensione RMS



I valori RMS vengono calcolati solo per i valori di tensione o corrente sinusoidali fluttuanti nel tempo in cui l'ampiezza dell'onda cambia in corrispondenza del tempo, ma non vengono utilizzati per il calcolo dei valori della forma d'onda CC poiché l'ampiezza rimane costante. Confrontando il valore RMS dell'onda sinusoidale CA che fornisce una quantità simile di energia elettrica con il carico fornito come un circuito CC simile, il valore è noto come valore effettivo.

Qui, il valore della corrente effettiva è rappresentato come Ieffe il valore della tensione effettiva è Veff. Oppure, il valore effettivo è anche indicato come quanti ampere o volt per un'onda CC sono simili a quelli corrispondenti alla capacità di generare una quantità simile di potenza.

Equazione

È più importante conoscere il file Equazione della tensione RMS dove viene impiegato per calcolare molti valori e l'equazione di base è


VRMS= Vtensione di picco* (1 / (√2)) = Vtensione di picco* 0.7071

Il valore di tensione RMS si basa sul valore di ampiezza dell'onda CA e non dipende né dall'angolo di fase né dalla frequenza del forme d'onda di corrente alternata.

Ad esempio: quando la tensione di picco della forma d'onda CA è stata fornita come 30 volt, la tensione RMS viene calcolata come segue:

VRMS= Vtensione di picco* (1 / (√2)) = 30 * 0,7071 = 21,213

Il valore risultante è quasi identico sia nei metodi grafici che analitici. Questo accade solo nel caso di onde sinusoidali. Mentre nelle onde non sinusoidali, il metodo grafico è l'unica opzione. Invece di usare la tensione di picco, possiamo calcolare usando la tensione esiste tra due valori di picco che è VP-P.

Il Valori RMS sinusoidali sono calcolati come segue:

VRMS= Vtensione di picco* (1 / (√2)) = Vtensione di picco* 0.7071

VRMS= Vtensione di picco* (1/2 (√2)) = Vpicco-picco* 0,3536

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

Equivalente di tensione RMS

Esistono principalmente due approcci generali per il calcolo del valore di tensione RMS di un'onda sinusoidale o anche di un'altra forma d'onda complicata. Gli approcci sono

  • Metodo grafico della tensione RMS - Viene utilizzato per calcolare la tensione RMS di un'onda non sinusoidale che varia in base al tempo. Questo può essere fatto indicando le coordinate medie nell'onda.
  • Metodo di analisi della tensione RMS - Viene utilizzato per calcolare la tensione dell'onda tramite calcoli matematici.

Approccio grafico

Questo approccio mostra la stessa procedura per il calcolo del valore RMS per la metà positiva e negativa dell'onda. Quindi, questo articolo spiega la procedura di un ciclo positivo. Il valore può essere calcolato considerando una quantità specifica di accuratezza per un istante con spaziatura simile su tutta la forma d'onda.

Il semiciclo positivo è suddiviso in 'n' parti uguali chiamate anche ordinate medie. Quando ci sono più ordinate centrali, il risultato sarà più accurato. Quindi, la larghezza di ogni ordinata centrale sarà di n gradi e l'altezza è il valore istantaneo dell'onda lungo l'asse x dell'onda.

Metodo grafico

Metodo grafico

Qui, ogni valore di ordinata centrale nell'onda viene raddoppiato e quindi aggiunto al valore successivo. Questo approccio fornisce il valore al quadrato della tensione RMS. Quindi il valore ottenuto viene diviso per il numero totale di ordinate medie dove questo fornisce il valore medio della tensione RMS. Quindi, l'equazione della tensione RMS è data da

Vrms = [somma totale delle ordinate medie × (voltaggio) 2] / numero delle ordinate medie

Nell'esempio seguente, ci sono 12 ordinate centrali e la tensione RMS è mostrata come

VRMS= √ (V1Due+ VDueDue+ V3Due+ V4Due+ V5Due+ V6Due+ …… + V12Due) / 12

Si consideri che la tensione alternata ha un valore di tensione di picco di 20 volt e considerando 10 valori di ordinata centrale è data come

VRMS= √ (6.2Due+ 11,8Due+ 16.2Due+ 19Due+ 20Due+ 16.2Due+ 11,8Due+ 6.2Due+ 0Due) / 10 = √ (2000) / 12

VRMS= 14,14 Volt

L'approccio grafico mostra risultati eccellenti nella conoscenza dei valori RMS di un'onda CA che è sinusoidale o simmetrica. Ciò significa che il metodo grafico è applicabile anche a forme d'onda complicate.

Approccio analitico

Qui, questo metodo si occupa solo delle onde sinusoidali che sono facili da trovare i valori di tensione RMS attraverso l'approccio matematico. Un tipo periodico di onda sinusoidale è costante e dato come

V(t)= Vmax* cos (ωt).

In questo, il valore RMS della tensione sinusoidale V(t)è

VRMS= √ (1 / T ʃT0VmaxDue*qualcosaDue(ωt))

Quando i limiti integrali sono considerati tra 00e 3600, poi

VRMS= √ (1 / T ʃT0VmaxDue*qualcosaDue(ωt))

Nel complesso, corrispondente alle tensioni CA, la tensione RMS è il modo migliore di rappresentazione in cui rappresenta l'ampiezza del segnale, i valori di corrente e tensione. Il valore RMS non è simile alla mediana di tutti i valori istantanei. La proporzione alla tensione RMS e al valore della tensione di picco è equivalente alla corrente RMS e al valore della corrente di picco.

Anche molti dei dispositivi multimetro amperometro o voltmetro calcolare il valore RMS in considerazione di onde sinusoidali accurate. Per misurare il valore RMS dell'onda non sinusoidale, è necessario un 'multimetro accurato'. Il valore trovato dall'approccio RMS per un'onda sinusoidale fornisce un effetto di riscaldamento simile a quello dell'onda CC.

Ad esempio, ioDueR = IRMSDueR. Nel caso di tensioni e correnti AC, devono essere considerate come valori RMS se non considerate come altre. Quindi, una corrente alternata di 10 ampere fornirà un effetto di riscaldamento simile a una corrente continua di 10 ampere e un valore di picco di circa 14,12 ampere.

Quindi, tutto questo riguarda il concetto di tensione RMS, la sua equazione, le forme d'onda sinusoidali, i metodi utilizzati per il calcolo di questi valori di tensione e il dettaglio Teoria della tensione RMS di esso. Inoltre, conoscere come la tensione di picco, la tensione media e le tensioni da picco a picco vengono convertite in tensione RMS attraverso un file Calcolatrice RMS ?