Лучший ответ по мнению автора | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
04.21
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Физика
| Похожие вопросы |
Рассчитать энергию связи ядра алюминия 27 13 Al .
Если масса ядра алюминия 26, 91844 а.е.м
Решено
1) Проволочное кольцо расположено в однородном магнитном поле с индукцией B=0,5 Тл так, что плоскость кольца составляет с силовыми линиями поля угол 30°. При этом магнитный поток через кольцо равен…
какая работа совершается при подъёме гидравлического молота 20 т на высоту 120 см?
Решено
Полый тонкостенный цилиндр катится вдоль горизонтального участка дороги со скоростью v = 1,5 м/с. Определите путь, который он пройдет в гору за счет…
Решено
1)Определите энергетический выход ядерной реакции 6|3 Li + 1|1H= 4|2He+3|2He 2) Выделяется или поглощается энергия в ядерной реакции 7|3 Li +4|2 He=
Пользуйтесь нашим приложением
Действующее значение напряжения
В проводниках переменного тока основные электродинамические показатели постоянно изменяются.
Вследствие этого возникает вопрос: как можно адекватно оценить напряжение и силу тока в конкретной электроцепи? Так как моментальные и простые усредненные значения недостаточны для полной характеристики электротока, в электродинамике вводят такое понятие, как действующее значение тока.
- Что такое действующее значение напряжения
- Действующее значение тока
- Какие коэффициенты характеризуют переменное напряжение
- Параметры переменного тока
- Формула действующего значение тока
Что такое действующее значение напряжения
Изменение значений переменного тока обычно описывается синусоидальной линией с определенным периодом (Т) и амплитудой напряжения (Um). Кроме напряжения, электрический ток также характеризуется силой (I) и мощностью (P). Для постоянного электротока эти параметры складываются в простую формулу:
P = U × I.
При имеющемся сопротивлении в цепи и с учетом закона Ома (I = U / R) мощность, расходуемую электропотребителем.
P = U2 / R.
В случае же переменного тока не все так однозначно. С изменением напряжения изменяется и мощность — в каждый момент времени (t) значения отличаются друг от друга. В такой ситуации для оценки электротока удобнее всего использовать его мощностные и тепловые характеристики. Поэтому действующее значение переменного тока приравнивается к работе постоянного тока, производимой за временной промежуток одного периода переменного тока.
При существующей активной нагрузке, независящей от частоты тока и напряжения мгновенная мощность определяется по формуле:
Введя амплитудное значение напряжения, и учитывая период синусоидальной функции, мгновенную мощность можно определить следующим образом:
P(t) = (Um × sin(2π × 1/T))2 / R
Однако этот параметр для переменного тока — не имеет особой важности. Для практических расчетов обычно берут мощность, усредненную за период.
Как раз этот показатель указывается на бытовых электроприборах.
Формула усредненной мощности:
Здесь же представлена формула расчета действующего напряжения.
В вышеприведенной формуле интегрирование квадратной величины с последующим извлечением корня дает понять, почему эффективная величина напряжения также носит название «среднеквадратичной». При этом интегральное выражение под корнем является усредненной мощностью, пропорциональной сопротивлению.
Относительно синусоиды напряжение это интегральное выражение упрощается до формулы:
Именно эти цифры показывают вольтметры, настроенные на измерение проводников переменного тока.
Действующее значение тока
Применив метод интегрирования к квадратам амплитудной силы тока и синусу круговой частоты и выведя среднеквадратичные величины, можно получить действующее значение силы тока:
org/ImageObject»>Сравнивая тепловые эффекты постоянного и переменного электротоков, взятые за одинаковый временной отрезок и при одинаковой активной нагрузке, можно обнаружить, что равенство тепловых характеристик проводников того и другого типа достигается в том случае, если сила линейного тока будет меньше максимальных силовых значений в цепи переменного тока в 1,414 раз.
Какие коэффициенты характеризуют переменное напряжение
Помимо базовых параметров переменного тока, в электротехнике принято производить измерения электросигналов, включая выходные напряжения выпрямителей и импульсы различной формы.
Амплитудное значение напряжения
Под амплитудным или пиковым напряжением подразумевают максимальный показатель U за один период синусоиды:
Um = max(|u(t)|)
Для измерения данного параметра обычно используют вольтметр импульсного типа или осциллограф.
Мгновенное значение тока
Параметр обозначает силу тока или напряжение в конкретный временной момент (u(t), i(t)). В зависимости от динамики электрического сигнала, для определения мгновенных значений могут применяться малоинерционные вольтметры, а также шлейфовые или электронно-лучевые осциллографы.
Среднее значение
Показатель является постоянной составляющей переменного тока. Для напряжения оно рассчитывается по следующей интегральной формуле:
Для синусоидного напряжения с симметричной формой среднее значение равно нулю. Это можно определить с помощью обычного вольтметра. В геометрическом виде это может быть выражено как отношение разности площадей с обеих сторон оси t к периоду. Под названием напряжения смещения величина часто применяется в радиоэлектронике и обозначает напряжение, прилагаемое к электроду для выработки конкретных параметров постоянного электротока.
Среднеквадратичное значение
Среднеквадратичные интегральные величины силы тока и напряжения используются достаточно часто, вследствие их удобства для практического определения электродинамических характеристик в реальных проводниках.
Они основываются на сравнении работы постоянного и переменного тока с активной нагрузкой и определенными величинами U и I.
К примеру, лампочка или обогреватель будут выполнять одинаковую работу по освещению или обогреву как в сети переменного тока со стандартным напряжением 220 В, так и в цепи постоянного тока, если на нее подать такое же напряжение.
Напряжение в электросети обычно выражают в среднеквадратичном исчислении. Большинство приборов, измеряющих силу тока и напряжение, спроектированы под действующие показатели. Отдельные типы амперметров и вольтметров способны показывать верные эффективные значения только для синусоидального тока. В универсальных устройствах, работающих с любыми формами электросигнала, измерение осуществляется с помощью термопреобразователя. При этом фиксируется температура нагревателя, создающего определенное сопротивление.
Кроме того, в измерительных приборах может быть реализован метод возведения в квадрат мгновенного значения, после чего величина усредняется по временному периоду, а затем выводится квадратный корень.
Средневыпрямленное значение
Величина определяется как взятое по модулю среднеарифметическое всех мгновенных значений напряжения. Для одного периода средневыпрямленная величина равна сумме площадей сверху и снизу оси времени. Хотя параметр не находит практического применения, именно он фиксируется по факту большинством измеряющих устройств магнитоэлектрического принципа действия, несмотря на то, что их шкалы имеют градацию для действительных значений. При этом эффективные и средневыпрямленные значения оказываются близки друг к другу только в случае синусоидального напряжения.
Параметры переменного тока
Синусоидальные гармоники являются типичной характеристикой переменного тока. В этом отношении по синусоиде происходит изменение электродвижущей силы и тока при определенной нагруженности цепи. При этом динамика ЭДС может быть описана следующими параметрами:
• Период — время, за которое электродинамические показатели изменяются по полному циклу. Он напрямую связан с частотой вращения роторного механизма генератора электротока.
• Частота — определяется как число периодов за одну единицу времени. Современные стандарты для электросетей предписывают частоту переменного тока в 50 герц. Это означает, что за 1 секунду ток меняет направление 50 раз, а один период длится 20 миллисекунд.
• Амплитуда — максимальная величина гармоники переменного тока. В строгом смысле параметр применим исключительно к синусоидальному изменению. С некоторыми допущениями амплитуда может быть определена и для других форм электросигнала. За один период электродвижущая сила дважды доходит до пиковых значений и обозначается как Em+ и Em- соответственно положению полупериодов.
• Угловая частота — скорость колебательного движения, измеряемая в радианах в секунду. При этом один период синусоиды приравнивается к значению 2π. Общая формула угловой частоты: ω = 2π / Т.
• Фаза колебаний — стадия синусоидальной волны, принимаемая как аргумент функции тока, которая отсчитывается от среднего нулевого значения. Величина фазы колебаний, используемая для определения синуса или косинуса фазового угла, описывается формулой φ = ωt.
Как в случае со среднеквадратичными значениями тока и напряжения, через основные характеристики определяется и среднее значение ЭДС, которое сводится к следующему выражению:
Формула действующего значение тока
Среднеквадратичные показатели переменного тока определяется как отношение амплитудного значения тока к корню из 2.
Схожим образом обозначаются эффективные значения напряжения и ЭДС.
Действительные значения синусоидального тока помогают производить практическую оценку и описание электроцепей. Несмотря на сложность составляющих понятий, эти величины сводятся к простым выражениям. Номинальное напряжение электрических сетей и приборов представляет собой как раз среднеквадратичное значение. Умножив указанный вольтаж на корень из 2, можно узнать амплитудное значение напряжения электроустройств.
Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.
Что такое размах сигнала?
К
- Гэвин Райт
Размах (pk-pk) — это разница между самым высоким и самым низким значениями сигнала. В переменном токе (AC) значение размаха в два раза превышает пиковое значение или в 2,828 раза превышает среднеквадратичное значение (RMS). Пиковое напряжение обозначается как V ПП .
Разница между размахом, пиком, амплитудой и среднеквадратичным значением При питании от сети переменного тока (AC) напряжение повышается и понижается по плавной синусоидальной волне.
Напряжение увеличивается до максимального положительного напряжения, возвращается к нулю, затем к максимальному отрицательному значению и снова к нулю, чтобы начать сначала. Поскольку напряжение меняется со временем, существуют различные способы его выражения в зависимости от того, какой аспект вы пытаетесь подчеркнуть.
Пиковое напряжение, обозначенное как В P — максимальное значение напряжения по сравнению с нулевым напряжением. Амплитуда аналогична пиковому значению, поскольку она выражает самое высокое значение сигнала. Значения пика и амплитуды чаще используются при анализе формы сигнала и реже при работе с электричеством переменного тока.
Размах напряжения, показанный как V PP , представляет собой разницу между самым высоким и самым низким значениями напряжения переменного тока. В приложениях переменного тока значение размаха будет в два раза больше пикового значения. Значение размаха больше используется при анализе формы сигнала или при проектировании усилителей и реже при работе с электричеством переменного тока.
Среднеквадратичное (RMS) напряжение, выраженное как V RMS , является эквивалентным напряжением постоянного тока (DC) мощности переменного тока. Поскольку напряжение переменного тока со временем повышается и понижается, оно не всегда обеспечивает пиковую максимальную мощность. Среднеквадратичное значение дает эффективное напряжение переменного тока для расчета мощности и других расчетов.
Например, среднеквадратичное значение используется при расчете закона Ома для переменного тока. Пиковое значение равно удвоенному квадратному корню из двух V RMS или примерно 2,8284 V RMS . RMS чаще всего используется в электрических работах переменного тока.
Чтобы проиллюстрировать разницу между пиковым, размахом и среднеквадратичным напряжением, мы можем использовать стандартную электроэнергию для жилых домов Северной Америки.
Большинство людей знают только, что это 120 вольт, но могут не знать, какого типа. Это 120 вольт RMS (V RMS ). Это удобно для расчета мощности электроприборов.
120 В RMS равно пиковому напряжению 170 вольт (V P ), поэтому из стены может выходить до 170 вольт. 170 В P равно 340 вольт от пика до пика (V PP ), что является разницей между +170 В и -170 В.
Математически это можно выразить так:
В PP = 2 x В P = 2 √ 2 x В СКЗ
См. также: сопротивление , ампер , полное сопротивление , реактивное сопротивление , осциллограф
Последнее обновление: октябрь 2022 г.
Продолжить чтение О размахе (pk-pk)- Обеспечение энергоснабжения центра обработки данных с помощью регулярного обслуживания ИБП
- Основы инфраструктуры центра обработки данных предотвращают простои
- Что нужно знать об управлении питанием пограничных устройств
- Влияние типов шума в системах передачи данных на сеть
- Бесперебойное питание в центре обработки данных: выбор между устойчивостью и безотказной работой
экономика замкнутого цикла
Экономика замкнутого цикла — это модель производства и потребления, в которой предметы и продукты по возможности используются повторно, а не выбрасываются.
Сеть
- WAN (глобальная сеть)
Глобальная вычислительная сеть (WAN) — это географически распределенная частная телекоммуникационная сеть, которая соединяет между собой несколько локальных …
- сетевой протокол
Сетевой протокол — это набор установленных правил, которые определяют, как форматировать, отправлять и получать данные, чтобы компьютерная сеть …
- SD-ветка
SD-филиал — это единая автоматизированная централизованно управляемая программно-ориентированная платформа, которая заменяет или дополняет существующий филиал …
Безопасность
- квантовое превосходство
Квантовое превосходство — это экспериментальная демонстрация доминирования и преимущества квантового компьютера над классическими компьютерами с помощью …
- ЮбиКей
YubiKey — это токен безопасности, который позволяет пользователям добавлять второй фактор аутентификации к онлайн-сервисам от поставщика уровня 1 .
.. - антивирусное программное обеспечение (антивирусная программа)
Антивирусное программное обеспечение (антивирусная программа) — программа обеспечения безопасности, предназначенная для предотвращения, обнаружения, поиска и удаления вирусов и других…
..ИТ-директор
- сделка
В вычислениях транзакция представляет собой набор связанных задач, рассматриваемых как одно действие.
- бережливое управление
Бережливое управление — это подход к управлению организацией, который поддерживает концепцию постоянного совершенствования, долгосрочного …
- идентификатор устройства (идентификация устройства)
Идентификатор устройства (идентификация устройства) — это анонимная строка цифр и букв, которая однозначно идентифицирует мобильное устройство, такое как …
HRSoftware
- разнообразие, равенство и инклюзивность (DEI)
Разнообразие, равенство и инклюзивность — термин, используемый для описания политики и программ, которые способствуют представительству и .
.. - пассивный кандидат
Пассивный кандидат (пассивный кандидат на работу) — это любой работник, который не ищет работу активно.
- проверка сотрудников
Проверка сотрудников — это процесс проверки, проводимый работодателями для проверки биографических данных и проверки информации о новом…
..Служба поддержки клиентов
- квалифицированный маркетолог лид (MQL)
Квалифицированный маркетолог (MQL) — это посетитель веб-сайта, уровень вовлеченности которого указывает на то, что он может стать клиентом.
- успех клиента
Успех клиента — это стратегия, направленная на то, чтобы продукция компании соответствовала потребностям клиента.
- автоматизация маркетинга
Автоматизация маркетинга — это тип программного обеспечения, которое позволяет компаниям эффективно ориентироваться на клиентов с помощью автоматизированного маркетинга .
..
..Пиковое и среднеквадратичное значение переменного тока (AC)
Максимальное значение, достигаемое переменной величиной за один цикл, называется пиковым значением. В этой статье мы подробно расскажем о переменном токе, среднеквадратичном значении переменного тока, среднеквадратичном значении формулы переменного тока и среднеквадратичном значении переменного тока.
Содержание:
|
Что такое переменный ток?
Переменный ток определяется как ток, величина которого изменяется со временем, а также периодически меняет свое направление на противоположное.
Общее уравнение дается выражением
\(\begin{array}{l}I = I_o ~sin~ ωt\end{массив} \)
\(\begin{array}{l}I = I_o ~cos~ ωt\end{массив} \)
Где I o называется пиковым значением переменного тока.
Учитывая приведенное выше уравнение, ток изменяется в любой момент времени, если ток проходит через электрическую цепь, и можно предположить, что он остается постоянным в течение любого малого времени dt. Поскольку ток пропускается в течение короткого времени, небольшое количество заряда проходит через цепь за время dt , и это представлено как: 9{\ гидроразрыва {T} {2}} \ конец {массив} \)
\(\begin{array}{l}q = \frac{-I_0 ~T}{2\pi} [cos~\pi ~-~ cos~0]\end{массив} \)
\(\begin{массив}{l}q = \frac{-I_0~T}{2\pi}[-1 -1]\end{массив} \)
\(\begin{array}{l}q = \frac{I_0~T}{\pi}……….уравнение (1)\end{массив} \)
Среднее значение переменного тока определяется по формуле
.\(\begin{array}{l}q = I_m. ~\frac{T}{2} ……..уравнение (2)\end{массив} \)
Приравнивая уравнение (1) и уравнение (2), получаем:
\(\begin{array}{l}I_m.~\frac{T}{2} = \frac{I_0~T}{\pi}\end{массив} \)
\(\begin{array}{l}I_m = \frac{2I_0}{\pi} = 0,636~ I_0\end{массив} \)
Подробнее: Переменный ток
Вы знаете?
Что произойдет со среднеквадратичным значением переменного тока, когда он завершит свой полный цикл?
Среднее значение переменного тока для завершения полного цикла будет равно нулю.
Среднеквадратичное значение переменного тока
RMS означает среднеквадратичное значение мгновенных значений тока. Среднеквадратичное значение переменного тока определяется постоянным током, протекающим через сопротивление. Среднеквадратичное значение переменного тока больше среднего значения. Среднеквадратичное значение волны синусоидального тока можно определить по площади, охватываемой полупериодом. Это применимо ко всем волнам, включая синусоидальные, несинусоидальные, симметричные и асимметричные. Обозначается I rms или I v .
\(\begin{array}{l}I_{rms} = \frac{I_0}{√2} = 0,707 ~{I_0}\end{массив} \)
Эти значения измеряются амперметром и вольтметром, которые используются в цепи.
Подробнее: Разница между амперметром и вольтметром
Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы
Что такое пиковое значение?
Пиковое значение определяется как максимальное значение, достигаемое переменной величиной за один цикл, известное как Пиковое значение.
