Пиковая мощность

По пиковому напряжению и импедансу получаем пиковую мощность, которая не зависит от частоты. Она рассчитывается как: Р=(V_{peak max})² / (2 * Z_o), где Z^o — импеданс кабеля. Это значение никогда не должно быть превышено.

Допустимая мощность

Допустимая мощность определяет параметры питания, при которых кабель может работать и зависит от характеристик проводников (внутреннего/внешнего), но особенно от способности диэлектрика рассеивать тепло. Допустимая мощность сильно зависит от частоты использования и обратно пропорциональна этому. Значения, указанные на графике, относятся к температуре, обнаруженной на поверхности кабеля при 40°C (примите во внимание, что при воздействии прямого солнечного света может происходить перегрев кабеля), КСВН меньше 1,5 и высотой 0-300 м над уровнем моря.
Чем выше окружающая кабель температура, тем ниже вероятность рассеивания тепла, создаваемого внутри кабеля, в направлении наружу. И наоборот, при низких температурах тепло легко рассеивается, так что кабель может работать на более высоких мощностях.3

Значения КСВН должны считаться действительными только для измерений, проведенных вблизи антенны.

 Допустимая мощность рассчитывается при температуре 40°C (проверяется непосредственно на поверхности самого кабеля) и изменения более или менее приводят к уменьшению или увеличению этого значения.

Другим фактором, который следует учитывать, является согласование импеданса системы. Если он не оптимален, он генерирует стационарные волны (КСВН). При значениях от низкого до среднего (1 — 1,5) он существенно не изменяют мощность, но при более высоких значениях кабель должен выдерживать как мощность падения, так и отражения. Следовательно, мощность падает. В графике 2 получен коэффициент K2 (КСВН), который умножается на значение объявленной мощности, обеспечивает максимальную допустимую мощность для КСВН, протестированного в линии.

Интересно знать, что даже высота влияет на эти данные: чем выше вы поднимаетесь по высоте, тем больше рассеивается тепло. График 3 показывает коэффициент K3, связанный с высотой. Чтобы иметь заданную абсолютную величину мощности, вы должны умножить значение, относящееся к температуре на коэффициент K2 (КСВН), а результат – на фактор K3 (высота).

Значения КСВН должны считаться действительными только для измерений, проведенных вблизи антенны.              

определение «VPK»: Пиковое напряжение — Peak Voltage

Что означает VPK? VPK означает Пиковое напряжение. Если вы посещаете нашу неанглоязычную версию и хотите увидеть английскую версию Пиковое напряжение, пожалуйста, прокрутите вниз, и вы увидите значение Пиковое напряжение на английском языке. Имейте в виду, что аббревиатива VPK широко используется в таких отраслях, как банковское дело, вычислительная техника, образование, финансы, правительство и здравоохранение. В дополнение к VPK, Пиковое напряжение может быть коротким для других сокращений.

VPK = Пиковое напряжение

Значения VPK на английском языке

Определение в английском языке: Peak Voltage

Другие значения VPK

Выбор мультиметра с точки зрения условий измерения и безопасности его применения

Выбор мультиметра с точки зрения условий измерения и безопасности его применения

Специалисты, занимающиеся вопросами повышения безопасности мультиметров, часто замечают, что причиной неисправности приборов явился тот факт, что реальные напряжения оказывались гораздо выше пределов измерений, которые выбрал пользователь. Прибор с номинальным напряжением, например, до 1000 В применялся для измерения больших напряжений. Налицо пресловутый человеческий фактор.  Другой общей причиной повреждения, не связанной с нарушениями правил эксплуатации прибора, является мгновенный высоковольтный выброс (переходный процесс) или  наводка, которые на входе прибора могут появиться внезапно.

Риск возникновения импульсного перенапряжения возрастает по мере того, как системы электроснабжения и потребители нагрузки становятся более сложными, энергоёмкими. Основными источниками опасных импульсов напряжения могут быть мощные электродвигатели, накопительные конденсаторы, преобразователи, оборудование и приводы с регулируемой скоростью вращения. Удары молний также могут вызвать предельно опасные высокоэнергетические переходные процессы в линиях электропередач. При проведении измерений в электрических системах эти переходные процессы неизбежны и что более опасно — зримо не проявляются, но они регулярно возникают в низковольтных цепях электропитания, а их пиковые значения могут достигать порядка несколько тысяч вольт. В подобных случаях всё зависит от запаса электрической прочности и степени безопасности измерительного прибора. Указанное на корпусе номинальное напряжение ничего не говорит о том, сможет ли прибор выдержать высоковольтные выбросы  напряжения во время переходных процессов.

Первые свидетельства об опасности импульсов напряжения были получены при проведении измерений на шине питания в пригородных электропоездах. Номинальное напряжение на шине составляло ~600 В, но мультиметры с номинальным напряжением 1000 В выходили из строя уже через несколько минут при проведении измерений во время движения поезда. Было  обнаружено, что во время разгона и торможения электропоезда в цепи формировались выбросы напряжения амплитудой до 10 000 В. Переходные напряжения такой величины «расправлялись» с входными цепями и приводили мультиметры в негодность. Знания, полученные в результате исследования этих процессов, привели к серьёзным конструктивным улучшениям во входных цепях мультиметров.

Тезис о том, что защита от переходных процессов должна быть предусмотрена внутренней схемой измерительного прибора – не вызывает сомнений. Возникает вопрос, какие технические характеристики подлежат проверке, с учётом возможности их применения в высокоэнергетических цепях? Задача формулирования новых стандартов безопасности для измерительного оборудования была решена Международной электротехнической комиссией (МЭК/IEC). В течение нескольких лет в области разработки оборудования использовался стандарт IEC 348. Ему на смену пришёл  стандарт IEC61010 (EN61010). Несмотря на то, что разработанные и изготовленные по стандарту IEC 348 приборы успешно эксплуатировались специалистами в течение многих лет, EN61010 обеспечивает гораздо более высокую степень защиты низковольтного  (Low Voltage) измерительного оборудования (до 1000 В).

Процедуры испытаний измерительных приборов на  соответствие МЭК/EN61010 учитывают три главных критерия: установившееся напряжение, пиковое импульсное переходное напряжение и импеданс источника. Эти три критерия в совокупности дадут истинное значение показателя защиты по напряжению.

Реальная проблема состоит не только в защите цепей от максимального рабочего напряжения в допустимом диапазоне измерений, но и в способности мультиметра выдержать суммарное воздействие стационарных и переходных перегрузок по напряжению. Защита от переходных перегрузок имеет без преувеличения — жизненно важное значение. Переходные процессы наиболее опасны в мощных и энергоёмких объектах, цепи в которых рассчитаны на протекание больших токов. В случае образования электрической дуги из-за переходного процесса в цепи с мощной индуктивной нагрузкой она обладает способностью поддерживать плазменный разряд. При этом окружающий воздух мгновенно ионизируется и становится проводником электричества. В результате, возникает дуговой разряд — катастрофическое явление, приводящее к пробою или взрыву элементов ЭУ.

Наиболее важным аспектом для понимания стандартов и оценке безопасности является «категория электрооборудования по перенапряжению». В стандарте МЭК определены категории I — IV, часто обозначаемые CAT I, CAT II и т.д. (см. рис. 1). При структурировании системы электроснабжения на категории подразумевается, что опасные импульсы высокого напряжения, например из-за удара молнии, будут ослаблены или демпфированы по мере их прохождения через импеданс системы  (полное сопротивление переменному току). Больший номер категории относится к электрической среде с более высоким значением доступной мощности и, соответственно, более мощными бросками напряжения. Следовательно, прибор, разработанный по нормам CAT III, выдерживает более мощные выбросы напряжения, чем мультиметр по стандарту CAT II.  Категории электрооборудования по защите от перенапряжения приведены в таблице 1.

В пределах одной категории более высокое номинальное напряжение означает стойкость к воздействию более мощных выбросов (импульсов с большей амплитудой в пике). Например, прибор категории CAT III-1000 В имеет более высокую степень защиты по сравнению с прибором категории CAT III-600 В. Недоразумения начинаются тогда, когда пользователь выбирает прибор категории CAT II-1000 В, будучи убеждённым, что он превосходит по защите  прибор CAT III-600 В. На рисунке 1 техник, работающий с офисным оборудованием в помещении категории I (CAT I), подвергается опасности поражения напряжением постоянного тока гораздо более высокого уровня по сравнению с напряжением сети переменного тока, которое измеряет техник, обслуживающий двигатель в подвальном помещении категории III (CAT III). При этом переходные явления в электрических цепях категории I, представляют явно меньший риск, так как энергия, необходимая для образования дуги, достаточно ограничена. Это не означает, что оборудование категорий I или II не представляет никакой опасности. Основной риск обусловлен только поражением электрическим током, а не потенциальными импульсами напряжения и дуговым разрядом.

Другим примером может служить воздушная ЛЭП, проведённая из здания к отдельно стоящей постройке, которая даже при номинальном напряжении 240 В всегда является объектом категории IV. Почему? Любые наружные линии электропередачи подвержены риску возникновения высокоэнергетических переходных процессов из-за удара молнии. По этой причине даже подземные кабели относятся к категории IV, хотя они не подвержены опасности прямого удара молнии, но такой удар поблизости КЛС и растекание заряда в землю может индуцировать выброс напряжения (наведённый импульс перенапряжения).

Основное правило на практике заключается в следующем: чем ближе вы находитесь к вводу электропитания, тем выше риск, связанный с переходными процессами и соответственно выше номер категории. Из этого следует, что чем больше вероятный ток петли короткого замыкания в данной точке, тем выше номер категории. Это правило можно сформулировать также следующим образом: чем больше импеданс в цепи источника, тем ниже номер категории (т.к. импеданс гасит выбросы напряжения).

Рассмотрим случай, когда техник производит измерения с помощью мультиметра (см. рис. 2) на действующем трёхфазном электродвигателе без применения необходимых мер безопасности.

1. Удар молнии создаёт выброс напряжения в подводящей линии электропитания, который, в свою очередь, становится причиной возникновения дугового разряда между входными гнёздами внутри прибора. Цепи или устройства, которые должны были предотвратить это, дают сбой или вовсе отсутствуют. Возможно также предположить, что использовался прибор, не соответствующий категории III. Результат — короткое замыкание через входные гнёзда прибора и измерительные провода.
2. Через только что созданную цепь пробоя протекает ток короткого замыкания величиной, возможно, в несколько тысяч ампер. Всё это происходит в тысячную долю секунды. При формировании и развитии дуги создаётся ударная волна высокого давления, сопровождающаяся характерным громким звуком, похожим на выстрел из ружья или хлопок в глушителе автомобиля при детонации. В этот момент техник увидит ярко синие вспышки на наконечниках измерительных щупов прибора; при прохождении тока короткого замыкания наконечники начинают обгорать, создавая плазменную дугу между щупом и точкой контакта.
3. Человек рефлексивно отскакивает назад, чтобы прервать контакт с опасной цепью. Но когда он притягивает руки к себе, возникают две дуги между контактными зажимами двигателя и каждым из измерительных щупов. Если эти две дуги соединяются и формируют одну дугу, то возникает другая цепь межфазного короткого замыкания, на этот раз между контактными зажимами двигателя.
4. Температура дуги ~6 000 °C, что выше температуры пламени ацетиленокислородной сварки! По мере разрастания дуги, которая формируется громадным током короткого замыкания, происходит мгновенный разогрев окружающего воздуха, образуется сгусток плазмы и происходит взрыв.
   

В самом благоприятном варианте развития аварийной ситуации фронт ударной волны откинет техника далеко от места образования дуги, при этом возможны травмы, но без серьёзной угрозы жизни и здоровью. В худшем же случае, при стечении определённых условий, он может получить обширные ожоги от высокотемпературной плазмы или газодинамической  ударной волны  — вплоть до летального исхода.

Импульсные переходные процессы не являются единственной причиной возникновения коротких замыканий или дуговых разрядов. Другой причиной вышеперечисленных  событий может стать ошибка применения портативных мультиметров, как одна из наиболее распространённых предпосылок аварий. Рассмотрим пример использования прибора для измерения тока в сигнальных цепях. Обычная процедура состоит из следующих последовательных шагов: выбор функции измерения тока (режим «амперметр»), подключение измерительных проводов ко входным гнёздам измерения тока (мА или А), разрыв цепи и подключение щупов к объекту. Входное сопротивление в цепи измерения должно быть достаточно малым, чтобы не оказывать существенного влияния на величину тока. Входное сопротивление на входе 10 А для мультиметров АРРА и Fluke составляет 0,01 Ом. Сравните это значение с входным сопротивлением 10 МОм (10.000.000 Ом) при измерении напряжения.

Если измерительные провода остались в токовых входах, а затем случайно или ошибочно щупы соединяются с источником напряжения, то низкое входное сопротивление становится коротким замыканием! Даже последующий перевод переключателя режимов в положение для измерения напряжения не будет иметь значения, т.к. провода по-прежнему остаются физически подключёнными к низкоомной цепи. По этой причине входы, предназначенные для измерения тока, должны быть защищены специализированными предохранителями. Они являются единственной преградой на пути развития аварийных событий, обеспечивая в качестве итога  перегоревшие предохранители, а не возможный несчастный случай. Вывод: необходимо пользоваться мультиметрами, у которых токовые входы защищены быстросгораемыми, специально разработанными для больших мощностей предохранителями. Они рассчитаны на требуемое номинальное напряжение и обладают способностью прерывания коротких замыканий при большой мощности, что гарантирует защиту пользователя. По этой причине запрещается заменять перегоревший предохранитель изделием несоответствующего типа, номинала и размера.

В качестве примера можно привести некоторые модели мультиметров Fluke и АРРА с защитной функцией звукового предупреждения, которая включает сигнал тревоги при ошибке коммутации (т.е. при несоответствии положения переключателя  и фактического  подключения измерительных проводов). Сигнал может быть в виде постоянного или прерывистого тонального зуммера. В мультиметре АРРА 91 данная защитная функция именуется BeepGuard™.

Для моделей APPA 300-серии и 107N/109N в дополнение к звуковой сигнализации, предусмотрена индикация на дисплее контекстного сообщения «Probe» (пробник).

Аналогичным порядком функционирует сигнализация об опасности в мультиметрах Fluke 87V, 287/289 и др. Причём в самой совершенной серии 287/289, имеющей дисплей на базе графической матрицы (¼VGA), на экране появляется предупреждающая надпись с конкретным указанием ошибочной операции (рис. 4). Эта функция, кстати, активна даже для случая  расхождения выбранного диапазона измерений по току («мА/?А» или «А») и некорректно используемых входных гнёзд прибора.

Предохранители защищают прибор от перегрузок по току. Высокий импеданс входов для измерения напряжения и сопротивления гарантирует защиту по току, поэтому на этих гнёздах предохранители не нужны. Однако, здесь  требуется защита от перенапряжения. Такая защита обеспечивается специальной схемой, которая фиксирует высокие входные напряжения на допустимом уровне. Кроме того, имеется схема тепловой защиты, которая также обнаруживает состояние превышения напряжения, защищает прибор путём его автовыключения до устранения причины превышения, затем восстанавливает нормальное состояние.

Иногда на практике могут возникнуть трудности с категорированием реального оборудования. В одном устройстве часто могут присутствовать  несколько различных категорий. Например, офисное оборудование от ввода 220 В до сетевой розетки относится к категории II. Электронный блок этого же оборудования относится к категории I. В системах управления зданиями — например, панели управления освещением, или контроля промышленного оборудования — например, в программируемых контроллерах, электронные схемы (категория I) и мощные цепи (категория III) очень часто находятся в непосредственной близости друг от друга.

Как поступить в подобных случаях? В реальной жизни необходимо руководствоваться здравым смыслом и в данном конкретном примере необходимо пользоваться прибором более высокой категории безопасности. Такой выбор настоятельно рекомендуется специалистами — необходимо выбрать мультиметр наивысшей категории безопасности для данной области применения. Другими словами, если уж ошибаться, то в безопасную сторону.

В ответе на вопрос «Когда 600 В больше, чем 1000 В?» и определении истинного значения электрической стойкости прибора по перенапряжению поможет таблица 2. В ней указаны значения переходных импульсных напряжений для различных категорий электрооборудования.

1. Внутри категории более высокое рабочее (установившееся) напряжение сочетается с более высоким переходным напряжением, что неудивительно. Например, измерительный прибор категории III 600 В проверяется переходным напряжением 6000 В, а измерительный прибор категории III 1000 В проверяется переходным напряжением 8000 В.
2. Что не так очевидно, это разница между переходным напряжением 6000 В для прибора категории III-600 В и переходным напряжением 6000 В для прибора категории II-1000 В. Это не одно и то же.
   Здесь в дело вступает импеданс источника. Закон Ома (I = U/R) показывает, что испытательный источник с внутренним сопротивлением 2 Ом для категории III имеет вшестеро больший допустимый ток (!!!), чем испытательный источник с внутренним сопротивлением 12 Ом для категории II.

Таки образом измерительный прибор категории III 600 В заведомо имеет более эффективную защиту от переходных явлений, чем измерительный прибор категории II 1000 В, несмотря на то, что его так называемый “класс по напряжению” может восприниматься как более низкий. Действительно, только сочетание установившегося напряжения (называемого рабочим напряжением) и категории определяет полную стойкость прибора по напряжению, включая самый важный параметр — стойкость к воздействию выбросов напряжения.

Этот калькулятор может быть использован для вычисления значения от пика до пика ( В, _PP ) синусоидальной волны на основе различных связанных значений, таких как среднее значение ( _{В AV} ), среднеквадратичное значение напряжения (В _RMS ) и пиковое или максимальное значение (V _P или V _MAX ).

Уравнения и формулы для Калькулятор максимального напряжения :

В _PP = 2√2 x V _RMS = 2,828 x V _RMS

V _PP = 2 x V _P

V _PP = π x V _AV = 3,141 x V _AV

Предположим, что среднее значение напряжения равно 140 В переменного тока, по приведенному ниже уравнению значение пикового напряжения будет:

В _P = π / 2 x V _AV = 1.571 x V _AV

V _P = 1,571 x 140 В = 219 В

, а значение размах напряжения будет:

V _PP = π x V _AV = 3,141 x В _AV

Калькулятор среднеквадратичного напряжения

Этот калькулятор среднеквадратичного напряжения помогает найти значение среднеквадратичного напряжения из известных значений пикового напряжения, размаха напряжения или среднего напряжения. Он рассчитывает среднеквадратичное значение напряжения на основе заданных уравнений.

Среднеквадратичное значение каждого сигнала является эквивалентным напряжением постоянного тока. Давайте возьмем пример, если среднеквадратичное значение синусоидального сигнала составляет 10 вольт, это означает, что вы можете подавать такое же количество энергии через источник постоянного тока 10 вольт. Не путайте между средним напряжением и среднеквадратичным напряжением, поскольку они не равны.

A Пиковое напряжение синусоидальной волны измеряется от горизонтальной оси (которая берется из контрольной точки 0) до пика (который является верхним или максимальным уровнем напряжения) формы волны. Пиковое напряжение показывает амплитуду сигнала .

Vp = √2 * Vrms 

По этой формуле мы можем получить значение V _rms относительно пикового напряжения.

V  rms  = 0,7071 * V  p  

Разница между максимальным пиковым напряжением и минимальным пиковым напряжением, или сумма положительной и отрицательной амплитуды пиков, известна как межпиковое напряжение .

V  pp  = 2√2 * V  rms  

По этой формуле мы можем получить значение V _rms по отношению к размаху напряжения.

V  rms  = 0,35355 * V  pp  

Среднее значение синусоидальной волны равно нулю, потому что область, покрытая положительным полупериодом, аналогична области отрицательного полупериода, поэтому эти значения компенсируют друг друга, когда берется среднее значение. Тогда среднее значение измеряется только за полупериод, обычно мы берем для измерения положительную часть полупериода.

Среднее напряжение, определяемое как «отношение площади под формой сигнала к времени».

В  средн.  = 2√2 / π * В  среднеквадр.  

По этой формуле мы можем получить значение V _rms по отношению к размаху напряжения.

В  среднеквадр.  = 1,1107 * В  средн.  

ИСКРЫ: Измерения переменного напряжения

Меры напряжения переменного тока

Поскольку сигналы переменного тока изменяются как синусоида , между положительными значениями и отрицательными значениями необходимы специальные методы для определения их напряжения . Вы столкнетесь с тремя основными мерами.

Размах напряжения, В _П-П

Самая простая мера — это размах размаха . напряжение : мера полного размаха значений, от от наименьшего падения до наибольшего пика.Это легко увидеть и измерить с помощью осциллограммы.

На Рисунке 1 вы можете насчитать 4,0 деления между верхними и дно волны. Этот дисплей настроен на отображение 5,00 вольт / дел. так что мы можем рассчитать размах напряжения.

Пиковое напряжение, В _P

Более полезным значением является пиковое напряжение : максимальное значение напряжения. Почти всегда эталон — ноль вольт — точно на полпути между высокими и низкими значениями.Итак, значение V _P просто ½ В _P-P , как показано на рисунке 2.

Значение В _P встречается во многих приложениях, например, расчет безопасных расстояний от высоковольтных линий электропередачи.

RMS Напряжение, В _RMS

Самый распространенный способ измерения и регистрации напряжения переменного тока известен как В _RMS , или RMS-напряжение .Технически В _RMS — это математический результат, который зависит от формы кривой, и обычно будет немного меньше В _P , как показано на рисунке 3. На практике для волн, имеющих форму синусоид, мы можем просто вычислить В _RMS из значения В _P .

О каком из этих трех показателей сообщает ваш цифровой мультиметр?

В _RMS — значение, которое чаще всего сообщается AC. вольтметры и цифровые мультиметры.

Для пытливых умов RMS означает «коренное среднее в квадрате ». V _RMS является результатом 1) возведения в квадрат положительные и отрицательные значения переменного тока в течение одного полного цикла, 2) расчет среднее (или среднее) этих значений, и 3) извлечение квадратного корня из этот результат. Итак, вы видите, откуда мы получаем три термина «корневое среднее в квадрате? «

— от среднего значения, пикового и пикового значения к пиковому значению

Введение

Что такое действующее напряжение? Среднеквадратичное (среднеквадратичное) напряжение синусоидального источника электродвижущей силы (Vrms) используется для характеристики источника.Это квадратный корень из среднего по времени квадрата напряжения в форме сигнала переменного тока.

Как рассчитать действующее значение напряжения?

Например, если в форме сигнала выбрано 100 значений напряжения, среднеквадратичное значение будет равно квадратному корню из всех напряжений, возведенных в квадрат, сложенных вместе и разделенных на 100.

Следующая формула показывает, как найти среднеквадратичное значение напряжения для выборки напряжений.

Для вычисления среднеквадратичного напряжения из пикового напряжения пиковое напряжение умножается на 0.7071 .
Чтобы вычислить среднеквадратичное значение напряжения по размаху напряжения , размах напряжения умножается на 0,35355 .
Для вычисления среднеквадратичного напряжения из среднего напряжения среднее напряжение умножается на 1,1107 .

Используя приведенную выше формулу, мы можем легко найти значение RMS напряжения . И В, _{среднеквадр.} всегда больше, чем абсолютное значение В, _средн. .

Аналогичный анализ приводит к аналогичному уравнению для В _{действующего значения} напряжений:
Чистая синусоида: В _{среднеквадратичного значения} = В _P / √2
Треугольная и пилообразная волны: В _{среднеквадратичное значение} = V _P / √3
Прямоугольная волна: V _rms = VP

Люди тоже спрашивают (Q&A)

1. Что означает RMS?
Среднеквадратичное значение
Среднеквадратичное значение (RMS) и пиковая мощность являются основными терминами, необходимыми для определения мощности…. В мире бытовой электроники вы часто слышите о ваттах, мощности и выходной мощности. Эти термины взаимозаменяемы для обозначения двух значений, а именно: среднеквадратичного значения (RMS) и пиковой мощности.

2. Что такое действующее значение напряжения?
Среднеквадратичное значение — это действующее значение переменного напряжения или тока. Это эквивалентное постоянное (постоянное) значение постоянного тока, которое дает такой же эффект. Например, лампа, подключенная к источнику переменного тока 6 В RMS, будет светить с такой же яркостью при подключении к стабильному источнику 6 В постоянного тока.

3. Как рассчитать среднеквадратичное значение напряжения?
Затем определяется среднеквадратичное значение напряжения (VRMS) синусоидальной формы волны путем умножения значения пикового напряжения на 0,7071, что совпадает с делением единицы на квадратный корень из двух (1 / √2).

4. Что такое среднеквадратичное и пиковое напряжение?
Пиковые значения могут быть рассчитаны на основе среднеквадратичных значений по приведенной выше формуле, которая подразумевает VP = VRMS × √2, при условии, что источником является чистая синусоида. Таким образом, пиковое значение сетевого напряжения в США составляет около 120 × √2, или около 170 вольт.Размах напряжения, увеличенный вдвое, составляет около 340 вольт.

5. RMS равно постоянному току?
«Среднеквадратичное значение» означает среднеквадратическое значение и представляет собой способ выражения величины переменного напряжения или тока в терминах, функционально эквивалентных постоянному току. … Также известно как «эквивалент» или «эквивалент постоянного тока» для переменного напряжения или тока. Для синусоидальной волны среднеквадратичное значение составляет примерно 0,707 от его пикового значения.

6. Что такое среднеквадратичное и среднее значение?
Среднеквадратичное значение — это квадратный корень из среднего (среднего) значения функции квадрата мгновенных значений.Поскольку переменное напряжение со временем повышается и падает, для получения заданного среднеквадратичного напряжения требуется больше переменного напряжения, чем для постоянного тока. Например, для достижения среднеквадратичного значения 120 вольт потребуется пиковое значение переменного тока 169 вольт.

7. Почему используется RMS?
Это видео знакомит с концепцией «среднеквадратичного значения», обычно называемой RMS. Это математический метод определения среднего постоянно меняющегося значения. В электронике RMS используется для расчета эффективной мощности переменного тока таким образом, чтобы ее можно было сравнить с эквивалентной теплотворной способностью системы постоянного тока.

8. Какое среднеквадратичное значение синусоидальной волны?
Среднеквадратичное значение или ROOT MEAN SQUARED — это значение эквивалентного постоянного (неизменяемого) напряжения или тока, которые будут обеспечивать такую ​​же энергию в цепи, что и измеренная синусоидальная волна. … Можно показать, что среднеквадратичное значение синусоидальной волны составляет 0,707 пикового значения.

9. Пиковое значение 120 В или среднеквадратичное значение?
120 В — это среднеквадратичное напряжение. И пиковое напряжение для этого на самом деле составляет 170 В. Таким образом, пиковое значение этого напряжения на самом деле намного больше, чем 120 В.И если вы посмотрите на это от пика до пика, то напряжение в розетке переменного тока на самом деле составляет 340 В от пика до пика.

10. Что такое допустимая среднеквадратичная ошибка?
Основываясь на практическом правиле, можно сказать, что значения RMSE от 0,2 до 0,5 показывают, что модель может относительно точно предсказывать данные. Кроме того, скорректированный R-квадрат более 0,75 является очень хорошим показателем точности. В некоторых случаях также допускается скорректированный R-квадрат 0,4 или более.

11. Как преобразовать среднеквадратичное напряжение в пиковое?
Пиковые значения могут быть рассчитаны на основе среднеквадратичных значений по приведенной выше формуле, которая подразумевает VP = VRMS × √2, при условии, что источником является чистая синусоида.Таким образом, пиковое значение сетевого напряжения в США составляет около 120 × √2, или около 170 вольт.

12. Действующее значение напряжения переменного или постоянного тока?
«Среднеквадратичное значение» означает среднеквадратическое значение и представляет собой способ выражения величины переменного напряжения или тока в терминах, функционально эквивалентных постоянному току. Например, среднеквадратичное значение 10 вольт переменного тока — это величина напряжения, при которой через резистор заданного значения рассеивается такое же количество тепла, что и при источнике питания постоянного тока на 10 вольт.

13. Что означает 120 RMS?
Напряжение между горячим проводом и нулевым проводом составляет от 110 до 120 вольт, среднеквадратичное значение (среднеквадратичное значение).Напряжение между двумя горячими проводами составляет от 220 до 240 вольт, среднеквадратичное значение. Более высокое напряжение используется для управления приборами, которым требуется больше энергии, такими как стиральные машины и кондиционеры.

14. Почему мы измеряем среднеквадратичное значение?
Попытки найти среднее значение AC дадут вам ответ ноль … Следовательно, используются значения RMS. Они помогают найти эффективное значение переменного тока (напряжения или тока). Это среднеквадратичное значение — математическая величина (используется во многих математических областях), используемая для сравнения как переменного, так и постоянного тока (или напряжения).

15. Какое среднеквадратичное значение напряжения 120 вольт?
120 В — это среднеквадратичное напряжение. И пиковое напряжение для этого на самом деле составляет 170 В. Таким образом, пиковое значение этого напряжения на самом деле намного больше, чем 120 В. И если вы посмотрите на это от пика до пика, то напряжение в розетке переменного тока на самом деле составляет 340 В от пика до пика.

16. Что означает 120 RMS?
Напряжение между горячим проводом и нулевым проводом составляет от 110 до 120 вольт, среднеквадратичное значение (среднеквадратичное значение). Напряжение между двумя горячими проводами составляет от 220 до 240 вольт, среднеквадратичное значение.Более высокое напряжение используется для управления приборами, которым требуется больше энергии, такими как стиральные машины и кондиционеры.

3 способа выражения напряжения общей формы переменного тока

3 напряжения — 1 синусоида:
В одном из предыдущих примеров выходная мощность усилителя была выражена как пиковая мощность. Напряжение, используемое для расчета выходной мощности в резистивной нагрузке, было пиковым напряжением.В следующем разделе будут объяснены различные способы измерения напряжения.

Выбор:
Есть 3 способа количественно определить величину синусоидальной волны.

Пиковое напряжение:
Пиковое напряжение показывает, как далеко колеблется напряжение, положительное или отрицательное, от точки отсчета. Пиковое напряжение — это умеренно полезный способ измерения напряжения при попытке выразить объем работы, который будет выполнен при управлении указанной нагрузкой. Некоторые производители используют пиковое напряжение для получения номинальной выходной мощности своих усилителей.Я объясню это более подробно чуть позже.

Пиковое напряжение:
Используется редко. Вероятно, это более полезно в случае несимметричной формы волны. В противном случае вы, вероятно, выразили бы это значение как пиковое напряжение.

Среднеквадратичное напряжение:
Среднеквадратичное напряжение — это самый распространенный способ измерения / количественной оценки переменного напряжения. Это также самое полезное. Поскольку напряжение переменного тока постоянно меняется и находится на уровне или около самой высокой и самой низкой точки цикла только в течение крошечной части цикла, пиковое напряжение не является хорошим способом определения того, сколько работы может быть выполнено источником питания переменного тока ( е.грамм. ваш усилитель, розетка в вашем доме …). Напряжение постоянного тока постоянно. Его уровень напряжения можно указать непосредственно в формулах для мощности (на странице закона Ома), и вы получите точное представление о его способности выполнять работу. Среднеквадратичное значение напряжения даст вам такую ​​же возможность предсказать, сколько работы будет выполнено переменным напряжением. Среднеквадратичное значение напряжения чистой синусоидальной волны ^{составляет примерно 0,707 * пикового напряжения. Если вы считываете напряжение с помощью вольтметра, вам обычно дается среднеквадратичное значение напряжения формы волны.Некоторые измерители показывают «среднее» напряжение, которое очень близко к среднеквадратичному значению. При считывании напряжения с помощью вольтметра на дисплее отображается среднеквадратичное или среднее напряжение, а не пиковое или пиковое напряжение.}

^{Если форма волны не является чистой синусоидой (например, прямоугольная волна или сигнал со смешанными синусоидальными волнами разных частот или музыки), умножение времени пика на 0,707 не даст точного среднеквадратичного значения и, следовательно, не даст точного индикация работы, которую форма волны может производить при движении нагрузки.Для более сложных сигналов вам понадобится измеритель, который будет рассчитывать среднеквадратичное значение на основе набора образцов, взятых через регулярные интервалы. Одно из таких устройств (вольтметр TRUE RMS) обсуждается ниже.}

Подробнее о среднеквадратичном напряжении:
На следующей диаграмме «закрашенная» область — это место, где синусоида будет выполнять некоторую работу (мотивируя выступающих и т. Д.). Объем работы, которую он будет выполнять в любой момент времени, определяется величиной (выше и ниже эталона) напряжения (относительно красной линии).

Расчет фактического среднеквадратичного напряжения:
Если у вас есть вольтметр «истинное среднеквадратичное значение», он измеряет мгновенное напряжение через регулярные промежутки времени. На следующем графике маленькие вертикальные линии вдоль синусоиды представляют моменты времени, когда измеряется напряжение. Затем микропроцессор в вольтметре «возводит в квадрат» все напряжения в каждой точке и складывает возведенные в квадрат значения.Затем он вычисляет среднее (среднее) из квадратов значений. И наконец … он вычисляет квадратный корень из среднего (среднего) значения.

Ниже приведен образец данных, которые используются для расчета истинного среднеквадратичного значения напряжения синусоидальной волны пикового напряжения В. Данные берутся с 20 интервалами (примерно 1/10 точек данных, показанных на предыдущей диаграмме). Как видите, значения получаются такими же, как если бы вы умножили напряжение (в данном случае 1 вольт) на 0,707 (0.707 = 1 / квадратный корень из 2).

Предупреждение:
Предупреждение: многие производители автомобильной аудиосистемы могут завышать номинальную мощность, используя пиковую мощность (полученную с использованием пикового напряжения). Пиковая мощность вдвое превышает среднеквадратичную мощность и не является показателем фактического объема работы, которую будет выполнять усилитель (управлять динамиками).

Путаница:
Многие люди ошибочно полагают, что номинальная мощность RMS такая же, как и номинальная мощность в непрерывном режиме.

Мощность:
Во-первых, мощность — это «снимок» объема работы, выполняемой в любой момент времени. У него нет определенной временной составляющей.

Оценок:
Есть много разных способов оценить выходную мощность усилителя.

Как рассчитать размах напряжения

В этой статье мы расскажем, как рассчитать размах напряжения. Вы также узнаете о среднеквадратичном значении, разнице между среднеквадратичным значением и размахом напряжения, а также обо всем, что связано с размахом напряжения в синусоидальных волнах.

Читайте дальше.

Пиковое напряжение просто означает наивысшую точку или наибольшее значение напряжения для любой формы волны напряжения.

Пиковое напряжение переменного тока (AC) просто описывает разницу между положительным и отрицательным пиками. Эта форма волны напряжения обычно измеряется от верхней части формы волны, известной как пик, вниз к нижней части формы волны, известной как впадина.

Проще говоря, размах напряжения представляет собой полную длину волны напряжения по вертикали от самой верхней части до самой нижней части.

Формула между среднеквадратичным и пиковым напряжением

Чтобы преобразовать действующее значение напряжения в пиковое напряжение, выполните следующие действия:

В _P-P = 2 × √2 × V _RMS

Следовательно, размах напряжения равен удвоенному квадратному корню из двойного среднеквадратичного значения.

Возьмем, к примеру; мы хотим рассчитать размах напряжения, используя среднеквадратичное напряжение 75 В, используя эту формулу.

В _P-P = 2 × √2 × 75 В

Среднеквадратичное значение напряжения от пика до пика равно;

В _P-P = 212.13 В

Как рассчитать размах напряжения синусоиды

Вот краткий ответ;

В _{p − p} = 2√2

В _СКЗ

Обычно RMS (среднеквадратичное значение) синусоидальной волны равно амплитуде, деленной на квадрат двух. Вы можете получить это значение с помощью этой формулы;

V _RMS = a

√ 2

Пиковое напряжение в этом случае в 2 раза больше амплитуды волны.Это связано с измерением кончика гребня до кончика желоба.

В _{p − p} = 2a

Эти два уравнения можно записать следующим образом;

В _RMS ⋅ √2 = a

Vp — p = 2 ⋅ ( V _RMS ⋅√2)

Vp — p = V _RMS ⋅ 2√2

Затем среднеквадратичное значение умножается на удвоенный квадратный корень из двух.Результат такой;

2√2 = 2,8284271247….

Интересно, что этот процесс также работает в обратном направлении, если вы можете измерить размах напряжения. После этого вы делите значение размаха напряжения на такой же коэффициент. Результат даст вам среднеквадратичное значение напряжения синусоидальной волны.

Примечание;

• Vp представляет максимальное значение конкретной функции, измеренное от нулевой точки до уровня напряжения.
• Вп-п; представляет собой полное напряжение между отрицательным и положительным пиками сигнала.Это также представляет собой сумму общей величины положительных и отрицательных пиков.
• VRMS представляет собой среднеквадратичное значение эффективного значения сигнала.