Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам » Что такое действующее, среднеквадратичное, эффективное напряжение или ток
Количество просмотров: 81714
Комментарии к статье: 5


Что такое действующее, среднеквадратичное, эффективное напряжение или ток


Среднее значение переменного синусоидального напряжения или тока

Говоря о величине, изменяющейся по синусоидальному (гармоническому) закону, можно за половину периода определить ее среднее значение. Поскольку ток в сети у нас в подавляющем большинстве случаев синусоидальный, то для этого тока также легко может быть найдена средняя его величина (за половину периода), достаточно прибегнуть к операции интегрирования, установив пределы от 0 до Т/2. В результате получим:

Среднее значение переменного синусоидального тока

Подставив Пи = 3,14, найдем среднюю, за половину периода, величину синусоидального тока в зависимости от его амплитуды. Аналогичным образом находится среднее значение синусоидальной ЭДС или синусоидального напряжения U:

среднее значение синусоидальной ЭДС и синусоидального напряжения

Действующее значение тока I или напряжения U

Однако среднее значение не так широко применяется на практике, как действующее значение синусоидального тока или напряжения. Действующее значение синусоидально меняющейся во времени величины — есть среднеквадратичное, другими словами — эффективное ее значение.

Что такое действующее, среднеквадратичное, эффективное напряжение или ток

Эффективное (или действующее) значение тока или напряжения находится так же, путем интегрирования, но уже по отношению к квадратам, и с последующим извлечением квадратного корня, причем пределы интегрирования теперь - целый период синусоидальной функции.

Итак, для тока будем иметь:

Эффективное значение тока

Подставив значение корня из 2, получим формулу для нахождения эффективного (действующего, среднеквадратичного) значения тока, напряжения, ЭДС — по отношению к амплитудному значению. Эту формулу можно встретить очень часто, ее используют всюду в расчетах, связанных с цепями переменного синусоидального тока:

Эффективное значение ЭДС и напряжения

С практической точки зрения, если сравнить тепловое действие тока переменного синусоидального с тепловым действием тока постоянного непрерывного, на протяжении одного и того же периода времени, на одной и той же активной нагрузке, то выяснится, что выделенная за период синусоидального переменного тока теплота окажется равна выделенной за это же время теплоте от тока постоянного, при условии, что величина постоянного тока будет меньше амплитуды тока переменного в корень из 2 раз:

Величина постоянного тока будет меньше амплитуды тока переменного в корень из 2 раз

Это значит, что действующее (эффективное, среднеквадратичное) значение синусоидального переменного тока численно равно такому значению постоянного тока, при котором тепловое действие (выделяемое количество теплоты) этого постоянного тока на активном сопротивлении за один период синусоиды равно тепловому действию данного синусоидального тока за тот же период.

Аналогичным образом находится действующее (эффективное, среднеквадратичное) значение синусоидального напряжения или синусоидальной ЭДС.

Мультиметр

Подавляющее большинство современных портативных измерительных приборов, измеряя переменный ток или переменное напряжение, показывают именно действующее значение измеряемой величины, то есть среднеквадратичную величину, а не ее амплитуду и не среднее значение за полпериода.

Если других уточняющих настроек на приборе нет, а стоит значок ~I или ~U – измерены будут действующие значения тока и напряжения. Обозначения для конкретно амплитуды или конкретно действующего — Im (m - maximum – максимум, амплитуда) или Irms (rms - Root Mean Square – среднеквадратичное значение).

Андрей Повный

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика 

О сайте Электрик Инфо и авторах статей



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Конденсаторы в сети переменного тока
  • Портативный цифровой мультиметр Voltcraft VC820, как проводить измерения му ...
  • Как рассчитать и подобрать гасящий конденсатор
  • Что такое индуктивная и емкостная нагрузка
  • Как сделать выпрямитель и простейший блок питания
  • Как работают датчики и токовые клещи для измерения постоянного и переменног ...
  • Как устроены и работают диммируемые светодиодные лампы в отличие от обычных
  • Почему в разных странах различается напряжение и частота в электрической се ...
  • Однофазные выпрямители: типовые схемы, осциллограммы и моделирование
  • Делитель напряжения на резисторах, конденсаторах и индуктивностях
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » В помощь начинающим электрикам

    Основы электричества, Теория, Андрей Повный – все статьи

      Комментарии:

    #1 написал: Михаил |

    Эффективное напряжение переменного тока — напряжение, которое должен был бы иметь данный ток, если бы он был постоянным, чтобы производить то же тепловое действие. Эффективное напряжение переменного тока всегда меньше его амплитудного значения и зависит от формы переменного тока. Оно характеризует не только тепловые действия переменного тока, но и вообще мощность, выделяемую переменным током в цепи. Поэтому эффективные значения напряжения обычно приводятся во всех случаях, когда рассматриваются вопросы о мощности переменного тока, потребляемой энергии и т. д. Эффективное значение напряжения называют также действующим значением.

      Комментарии:

    #2 написал: Олег Семенов |

    Среднеквадратичное напряжение или среднеквадратичное значение (также называемое эффективным напряжением) — это метод обозначения синусоидальной формы волны напряжения (формы волны переменного тока) как эквивалентного напряжения, которое представляет собой значение напряжения постоянного тока, которое будет производить такой же эффект нагрева или рассеяния мощности в цепи как это переменное напряжение. Пример среднеквадратичного значения напряжения: допустим, у нас есть цепь с нагрузкой, от которой мы хотим рассеивать не более 0,5 Вт мощности. Это максимальная постоянная мощность, которую может выдержать данная нагрузка. Если мы используем источник питания постоянного тока на 10 вольт, то максимальный ток, который может пройти через эту цепь, будет 50 мА, потому что мощность = ток x вольт. Следовательно, 10 В x 50 мА = 0,5 Вт. Теперь допустим, мы хотим переключиться с работы с цепью постоянного тока на работу с цепью переменного тока. Если напряжение переменного тока имеет среднеквадратичное значение, эквивалентное напряжению постоянного тока, которое мы использовали, мы знаем, что это напряжение переменного тока будет работать для этой схемы без превышения пределов мощности. Мы знаем, что мы можем использовать среднеквадратичное напряжение 10 В для работы в этой схеме. Если мы используем среднеквадратичное напряжение 10 В, поэтому максимальное напряжение, которое мы можем использовать в этой схеме, составляет около 14,1 В. Вот как работает среднеквадратичное напряжение. Это позволяет нам работать с моделями цепей постоянного тока, и мы можем найти соответствующее напряжение переменного тока, которое вызывает такое же рассеивание тепла или мощности через нагрузку, как и напряжение постоянного тока. Среднеквадратичное напряжение может быть рассчитано либо по пиковому напряжению, либо по размаху напряжения, либо по среднему напряжению. При использовании осциллографа для измерения сигнала переменного тока можно измерить либо пиковое значение, либо значение размаха сигнала переменного тока. Чтобы найти эквивалентное среднеквадратичное значение этой формы волны, нужно просто умножить это максимальное значение на 0,707 или размах на 0,35355. 

      Комментарии:

    #3 написал: Виктор |

    Если в розетке ровно ~220 V , что это значит.?  Что покажет вольтметры:
    действующего значения =.?
    эфективного значения = .?
    среднеквадратического значения =.?
    От пика до пика = .?
    Максимальное значение =.?
    Минимальное значение =.? 
    Написать нужно цифры, объяснять ничего не надо.    

      Комментарии:

    #4 написал: Яков Кузнецов |

    Действующее напряжение - это величина напряжения, которая вызывает в электрической цепи такую же тепловую действие, как и переменное напряжение. Среднеквадратичное напряжение - это среднее значение квадрата переменного напряжения за период времени. Эффективное напряжение - это значение постоянного напряжения, которое вызывает такой же тепловой эффект, как и данное переменное напряжение. Аналогично определяются действующее, среднеквадратичное и эффективное значения тока.
    Виктор, Если в розетке ровно ~220 В, это означает, что действующее, эффективное и среднеквадратическое значения напряжения равны 220 В. Пиковое значение напряжения будет равно 310 В (220 В * √2), а максимальное и минимальное значения будут равны 220 В в случае синусоидального сигнала.

      Комментарии:

    #5 написал: Sergey |

    Действующее, среднеквадратичное и эффективное значение переменного тока или напряжения - это величина, которая равна величине постоянного тока или напряжения, которая за время, равное одному периоду переменного тока или напряжения, производит такую ​​же работу (тепловой или электродинамический эффект), что и рассматриваемый переменный ток или напряжение. В современной адаптации чаще используется математическое определение этой величины — среднеквадратичное значение переменного тока или напряжения. Например, среднеквадратичное значение напряжения — это такое значение переменного напряжения, при котором нагрузка потребляет ток такой же силы, как и при постоянном напряжении. Электроизмерительные приборы для измерения в цепях переменного тока обычно градуируются так, чтобы их показания отображались в действующем результате синусоидального тока или напряжения. 

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.