RMS eller rotvärdet kvadratvärde av växelsignal

Varför rms-värden används i AC-systemet?
Vad betyder medelvärde och rms-värde?
Varför är alla värden för AC-system i rms inte i medelvärde?
Vad är skillnaden mellan rms och medelvärde?
Det här är de frågor som kommer i vårt sinne varje gång när vi har att göra med AC-kretsar.

Antag att vi har en enkel DC-krets (figur 1)och vi vill kopiera den i en växelströmskrets. Vi har samma sak, förutom matningsspänning som nu ska vara en nätströmspänning. Nu är frågan vad som ska vara värdet av AC-spänningen så att vår krets fungerar exakt samma som DC-spänningen.

Låt oss sätta samma värde för AC-spänningen (AC V_topp = 10 volt) som finns i vår DC-krets. Genom att göra så kan vi se (figur 3) i en halvcykel hur AC-spänningssignalen inte täcker hela området (blått område) med konstant likspänning, vilket betyder att vår AC-signal inte kan leverera samma mängd ström som vår DC-strömförsörjning.

Vilket innebär att vi måste öka växelspänningen för att täcka samma område och se om den levererar samma mängd ström eller inte.

Vi fann det (figur 4) genom att öka toppspänningen V_topp upp till (π / 2) gånger med DC-spänning vi kantäcker faktiskt hela området DC i AC. När växelspänningssignalen fullständigt representerar likspänningssignalen kallas det värdet av likspänningssignalen medelvärdet av växelspänningen.

Nu ska vår växelspänning leverera samma mängdav makt. Men när vi släckte tillförseln överraskande fann vi att växelspänningen ger mer ström än DC. Eftersom ett medelvärde av AC levererar samma mängd avgifter men inte samma mängd ström. Så, för att få samma mängden ström från vår nätaggregat måste vi minska vår AC-spänning.

Vi fann att genom att minska toppspänningen V_topp upp till √2 gånger DC spänning får vi samma mängdströmmen strömmar i båda kretsarna. När växelspänningssignalen matar samma mängden ström som i likström så kallas det värdet av likspänning som rotvärdes kvadrat eller rms värde av AC.
Vi är alltid oroade över hur mycket makt ärströmmar genom våra kretsar oavsett hur mycket elektroner som behövs för att leverera den strömmen och det är anledningen till att vi alltid använder rms-värdet av nätaggregatet i stället för medelvärdet överallt i AC-systemet.

Slutsats
Medelvärdet för en växelström representerar lika mycket laddningar i likström.

RMS-värde av en växelström representerar lika mycket ström i likström

AC ström tar mindre mängd laddningar för att ge samma mängd likström.