Jakie jest efektywne, skuteczne, skuteczne napięcie lub prąd?

Średnia wartość przemiennego sinusoidalnego napięcia lub prądu

Mówiąc o wartości, która zmienia się zgodnie z prawem sinusoidalnym (harmonicznym), możliwe jest określenie jej średniej wartości w połowie okresu. Ponieważ prąd w sieci w przeważającej większości przypadków jest sinusoidalny, dla tego prądu można również łatwo znaleźć jego średnią wartość (dla połowy okresu), wystarczy skorzystać z operacji integracji, ustawiając granice od 0 do T / 2. W rezultacie otrzymujemy:

Podstawiając Pi = 3,14, znajdujemy średnią, w połowie okresu, wartość prądu sinusoidalnego w zależności od jego amplitudy. Podobnie stwierdzono średnią wartość sinusoidalnego pola elektromagnetycznego lub napięcia sinusoidalnego U:

Wartość skuteczna prądu I lub napięcia U

Jednak średnia wartość nie jest tak szeroko stosowana w praktyce, jak wartość skuteczna prądu sinusoidalnego lub napięcia. Wartość skuteczna wartości sinusoidalnie zmieniającej się w czasie jest wartością pierwiastkową średnią kwadratową, innymi słowy, jej wartością skuteczną.

Skuteczna (lub skuteczna) wartość prądu lub napięcia jest ustalana w ten sam sposób, przez całkowanie, ale w odniesieniu do kwadratów, a następnie wyodrębnienia pierwiastka kwadratowego, a granice integracji są teraz całym okresem funkcji sinusoidalnej.

Tak więc dla obecnego będziemy mieli:

Podstawiając wartość pierwiastkową 2, otrzymujemy wzór na znalezienie wartości skutecznej (skutecznej, skutecznej) prądu, napięcia, pola elektromagnetycznego - w stosunku do wartości amplitudy. Ten wzór można znaleźć bardzo często, jest on stosowany wszędzie w obliczeniach związanych z przemiennymi obwodami prądu sinusoidalnego:

Z praktycznego punktu widzenia, jeśli porównamy efekt termiczny przemiennego prądu sinusoidalnego z efektem termicznym ciągłego prądu ciągłego, w tym samym okresie czasu, przy tym samym obciążeniu czynnym, okaże się, że ciepło uwalniane w okresie sinusoidalnego prądu przemiennego jest równe przydzielonemu w tym samym czasie ciepło z prądu stałego, pod warunkiem, że prąd stały będzie mniejszy niż amplituda prądu przemiennego do pierwiastka 2 razy:

Oznacza to, że efektywna (skuteczna wartość skuteczna) sinusoidalnego prądu przemiennego jest liczbowo równa wartości prądu stałego, przy którym efekt termiczny (emitowana ilość ciepła) tego prądu stałego na rezystancję czynną przez jeden okres fali sinusoidalnej jest równy efektowi termicznemu tego sinusoidalnego prądu w tym samym okresie .

Podobnie znaleziono efektywną (skuteczną wartość skuteczną) napięcia sinusoidalnego lub sinusoidalnego pola elektromagnetycznego.

Zdecydowana większość nowoczesne przenośne przyrządy pomiarowePodczas pomiaru prądu przemiennego lub napięcia przemiennego pokazują one dokładnie efektywną wartość mierzonej wielkości, to znaczy wartość skuteczną, a nie jej amplitudę, a nie średnią wartość z pół okresu.

Jeśli w urządzeniu nie ma innych ustawień wyjaśniających, ale jest ikona ~ I lub ~ U, zmierzone zostaną bieżące wartości prądu i napięcia. Oznaczenia dla konkretnej amplitudy lub określonej operacyjnej to Im (m - maksymalna - maksymalna, amplituda) lub Irms (rms - średnia kwadratowa - wartość skuteczna).