RMS Gerilimi Nedir: Yöntemler ve Denklemleri

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Elektronik alanında, sık sık değişen ve doğrudan terimleri duyarız. akım . Dolayısıyla, alternatif bir dalga biçimi, AC akımıyla ilgili olandır. Bu, negatif ve pozitif değerler arasında geçiş yapan periyodik bir dalga formu olduğu anlamına gelir. Ve bunu temsil etmek için kullanılan en genel dalga biçimi türü sinüzoidal bir dalga biçimidir. Doğru akım dalga biçimine gelindiğinde, akım ve gerilim değerleri temelde kararlı durumdadır. Kararlı değerleri ve bunların büyüklük değerlerini temsil etmek çok basitleştirilmiştir. Ancak yukarıdaki tartışmaya göre, AC dalga formlarının büyüklük değerleri, zamana göre sürekli olarak değiştiği için o kadar basit değildir. Bunu bilmek için birçok yöntem vardır ve en popüler yöntem “RMS Voltajı” dır. Bu makale, tüm RMS voltaj teorisini, denklemlerini, uygulanabilir yöntemleri ve diğerlerini açıkça açıklamaktadır.

RMS Voltajı nedir?

Tanım: İlk olarak, Kök-Ortalama-Kare Değer olarak genişletilir. Çoğu kişi tarafından bunun için verilen genel tanım, DC'ye karşılık gelen aynı miktarda ısıtma gücü sağlayan hesaplanan AC gücü miktarıdır. güç ancak RMS voltajının ek işlevleri vardır. Anında üretilen değerlerin çift işlevinin ortalama değerinin √'si olarak adlandırılır.




Değer V olarak temsil edilirRMSve RMS akım değeri IRMS.

RMS Gerilim Dalga Formu

RMS Gerilim Dalga Formu



RMS değerleri, yalnızca dalganın büyüklüğünün zamana göre değiştiği zaman dalgalı sinüzoidal voltaj veya akım değerleri için hesaplanır, ancak büyüklük sabit kaldıkça DC dalga biçimi değerlerinin hesaplanması için kullanılmaz. Sağlanan yük ile benzer miktarda elektrik gücü sağlayan AC sinüs dalgasının RMS değerini benzer bir DC devresi olarak karşılaştırarak, değer efektif değer olarak bilinir.

Burada efektif akım değeri I olarak temsil edilir.effve efektif voltaj değeri Veff. Ya da, efektif değer aynı zamanda bir DC dalgası için kaç amper veya voltun benzer miktarda güç üretme kapasitesine karşılık gelene benzer olduğu şeklinde ifade edilir.

Denklem

Bilmek daha önemlidir RMS Gerilim denklemi birçok değeri hesaplamak için kullanılır ve temel denklem


VRMS= Vtepe voltajı* (1 / (√2)) = Vtepe voltajı* 0,7071

RMS voltaj değeri, AC dalga büyüklüğü değerine dayanır ve ne faz açısına ne de frekansına bağlı değildir. alternatif akım dalga biçimleri.

Örneğin: AC dalga formunun tepe voltajı 30 volt olarak sağlandığında, RMS voltajı aşağıdaki şekilde hesaplanır:

VRMS= Vtepe voltajı* (1 / (√2)) = 30 * 0,7071 = 21,213

Ortaya çıkan değer, hem grafik hem de analitik yöntemlerde neredeyse aynıdır. Bu sadece sinüzoidal dalgalar durumunda olur. Sinüzoidal olmayan dalgalarda ise grafik yöntem tek seçenektir. Pik voltajı kullanmak yerine, V olan iki pik değer arasında voltaj olduğunu kullanarak hesaplayabiliriz.P-P.

Sinüzoidal RMS değerleri aşağıdaki gibi hesaplanır:

VRMS= Vtepe voltajı* (1 / (√2)) = Vtepe voltajı* 0,7071

VRMS= Vtepe voltajı* (1/2 (√2)) = Vzirve-tepe* 0,3536

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

RMS Gerilim Eşdeğeri

Bir sinüs dalgasının veya hatta başka bir karmaşık dalga formunun RMS voltaj değerinin hesaplanması için başlıca iki genel yaklaşım vardır. Yaklaşımlar

  • RMS Gerilim Grafik Yöntemi - Bu, zamana göre değişen sinüs dışı bir dalganın RMS voltajını hesaplamak için kullanılır. Bu, dalganın ortasındaki koordinatları işaret ederek yapılabilir.
  • RMS Gerilim Analitik Yöntemi - Bu, matematiksel hesaplamalar yoluyla dalganın voltajını hesaplamak için kullanılır.

Grafik Yaklaşım

Bu yaklaşım, dalganın pozitif ve negatif yarısı için RMS değerinin hesaplanması için aynı prosedürü gösterir. Bu nedenle, bu makale pozitif bir döngünün prosedürünü açıklıyor. Değer, tüm dalga formu boyunca benzer şekilde aralıklı bir an için belirli bir doğruluk miktarı dikkate alınarak hesaplanabilir.

Pozitif yarı döngü, orta koordinatlar olarak da adlandırılan 'n' eşit parçalara ayrılmıştır. Daha fazla orta koordinat olduğunda, sonuç daha doğru olacaktır. Yani, her orta ordinatın genişliği n derece olacak ve yükseklik dalganın x ekseni boyunca dalganın anlık değeridir.

Grafik Yöntem

Grafik Yöntem

Burada, dalgadaki her orta koordinat değeri ikiye katlanır ve ardından bir sonraki değere eklenir. Bu yaklaşım, RMS voltajının kare değerini sağlar. Daha sonra elde edilen değer, RMS voltajının Ortalama değerini verdiği toplam orta koordinat sayısına bölünür. Böylece, RMS voltaj denklemi şu şekilde verilir:

Vrms = [orta koordinatların toplam toplamı × (gerilim) 2] / orta koordinatların sayısı

Aşağıdaki örnekte, 12 orta koordinat vardır ve RMS voltajı şu şekilde gösterilmiştir:

VRMS= √ (V1iki+ Vikiiki+ V3iki+ V4iki+ V5iki+ V6iki+ …… + V12iki) / 12

Alternatif gerilimin 20 voltluk bir tepe gerilim değerine sahip olduğunu ve 10 orta ordinat değeri dikkate alınarak şöyle verildiğini düşünelim:

VRMS= √ (6,2iki+ 11.8iki+ 16.2iki+ 19iki+ 20iki+ 16.2iki+ 11.8iki+ 6.2iki+ 0iki) / 10 = √ (2000) / 12

VRMS= 14.14 Volt

Grafiksel yaklaşım, simetrik veya sinüzoidal olan bir AC dalgasının RMS değerlerini bilmede mükemmel sonuçlar gösterir. Bu, grafiksel yöntemin karmaşık dalga formlarına bile uygulanabileceği anlamına gelir.

Analitik yaklaşım

Burada, bu yöntem sadece matematiksel yaklaşımla RMS voltaj değerlerini bulması kolay olan sinüs dalgaları ile ilgilidir. Periyodik bir tür sinüs dalgası sabittir ve şu şekilde verilir:

V(t)= Vmax* cos (ωt).

Burada sinüs voltajının RMS değeri V(t)dır-dir

VRMS= √ (1 / T ʃT0Vmaxiki* bir şeyiki(ωt))

İntegral limitleri 0 arasında düşünüldüğünde0ve 3600, sonra

VRMS= √ (1 / T ʃT0Vmaxiki* bir şeyiki(ωt))

Genel olarak, AC voltajlarına karşılık gelen RMS voltajı, sinyal büyüklüğünü, akımını ve voltaj değerlerini temsil ettiği en iyi temsil yöntemidir. RMS değeri, tüm anlık değerlerin medyanına benzer değildir. RMS geriliminin ve tepe gerilim değerinin oranı, RMS akımına ve tepe akım değerine eşittir.

Multimetre cihazlarının çoğu ya ampermetre veya voltmetre, doğru sinüs dalgaları dikkate alınarak RMS değerini hesaplar. Sinüs dışı dalganın RMS değerini ölçmek için bir 'Hassas Multimetre' gereklidir. Bir sinüs dalgası için RMS yaklaşımı ile bulunan değer, DC dalgası için olan benzer bir ısıtma etkisi sağlar.

Örneğin benikiR = IRMSikiR. AC gerilimleri ve akımları söz konusu olduğunda, diğerleri olarak düşünülmüyorsa, RMS değerleri olarak kabul edilmelidir. Dolayısıyla, 10 amperlik bir AC, 10 amperlik bir DC ve yaklaşık 14,12 amperlik bir tepe değeri ile benzer bir ısıtma etkisi sağlayacaktır.

Bu nedenle, bunların hepsi RMS voltajı kavramı, denklemi, sinüzoidal dalga formları, bu voltaj değerlerinin hesaplanması için kullanılan yöntemler ve ayrıntılı RMS voltaj teorisi onun. Ayrıca, tepe voltajı, ortalama voltaj ve tepeden tepeye voltajların RMS voltajına nasıl dönüştürüldüğünü bilin. RMS hesap makinesi ?