Effektivwert oder quadratischer Mittelwert des Wechselstromsignals

Warum werden im AC-System Effektivwerte verwendet?
Was bedeuten Durchschnitts- und Effektivwert?
Warum sind alle Ratings von AC-Systemen nicht in Durchschnittswerten?
Was ist der Unterschied zwischen Effektivwert und Durchschnittswert?
Dies sind die Fragen, die uns jedes Mal in den Sinn kommen, wenn wir uns mit Wechselstromkreisen beschäftigen.

Angenommen, wir haben einen einfachen Gleichstromkreis (Abbildung - 1)und wir möchten es in einem Wechselstromkreis replizieren. Wir haben alles gleich, außer der Versorgungsspannung, die jetzt eine Wechselspannung sein soll. Nun stellt sich die Frage, wie der Wert der AC-Versorgungsspannung sein sollte, damit unsere Schaltung genau wie DC arbeitet.

Nehmen wir den gleichen Wert der AC-Versorgungsspannung (AC V)_Gipfel = 10 Volt) in unserem Gleichstromkreis. Auf diese Weise können wir (Abbildung 3) für einen halben Zyklus sehen, wie das Wechselspannungssignal nicht die gesamte Fläche bedeckt (blauer Bereich) einer konstanten Gleichspannung, was bedeutet, dass unser Wechselstromsignal nicht dieselbe Leistung liefern kann wie unsere Gleichstromversorgung.

Das bedeutet, dass wir die Wechselspannung erhöhen müssen, um denselben Bereich abzudecken, und sehen, ob er dieselbe Leistung liefert oder nicht.

Wir fanden das (Fig. 4) durch Erhöhen der Spitzenspannung V_Gipfel Bis zu (π / 2) Zeiten der DC-Versorgungsspannung können wireigentlich den gesamten Bereich von DC in AC abdecken. Wenn das Wechselspannungssignal das Gleichspannungssignal vollständig darstellt, wird dieser Wert des Gleichstromsignals als Durchschnittswert des Wechselstromsignals bezeichnet.

Jetzt sollte unsere Wechselspannung die gleiche Menge liefernder Macht. Als wir die Stromversorgung überraschend einschalteten, stellten wir fest, dass die Wechselspannung mehr Strom liefert als der Gleichstrom. Denn ein Durchschnittswert von AC liefert die gleiche Menge an Ladungen, jedoch nicht die gleiche Menge an Strom. Um also die gleiche Menge Strom aus unserer Wechselstromversorgung zu beziehen, müssen wir unsere Wechselstromversorgung verringern.

Wir fanden das, indem wir die Spitzenspannung V verringern_Gipfel bis zu √2 mal Gleichspannung erhalten wir gleich vielStrom fließt in beiden Kreisen. Wenn das Wechselspannungssignal dieselbe Leistung wie bei Gleichspannung liefert, wird dieser Wert der Gleichspannung als quadratischer Mittelwert oder bezeichnet Effektivwert von AC.
Wir sind immer besorgt darüber, wie viel Macht istFließen durch unsere Schaltkreise, unabhängig davon, wie viele Elektronen zur Stromversorgung benötigt werden. Deshalb verwenden wir immer den Effektivwert der Wechselstromversorgung anstelle des Durchschnittswerts im Wechselstromsystem.

Fazit
Der Durchschnittswert eines Wechselstroms repräsentiert die gleiche Menge an Ladungen im Gleichstrom.

RMS-Wert eines Wechselstroms repräsentieren die gleiche Leistung in Gleichstrom

Wechselstrom benötigt weniger Ladungen, um dieselbe Menge Gleichstrom zu liefern.