Kako podesiti pametne telefone i računare. Informativni portal
  • Dom
  • OS
  • Efektivna vrijednost struje. RMS vrijednosti struje i napona

Efektivna vrijednost struje. RMS vrijednosti struje i napona


Naizmjenična sinusna struja ima različite sekundarne vrijednosti tokom perioda. Prirodno je postaviti pitanje: koju će vrijednost struje mjeriti ampermetar priključen na strujni krug?

Prilikom izračunavanja krugova naizmjenične struje, kao i prilikom elektronskih mjerenja, nezgodno je koristiti trenutne ili amplitudske vrijednosti struja i napona, a njihove prosječne vrijednosti u određenom periodu su jednake nuli. Osim toga, elektronski efekat struje koja se periodično mijenja (količina oslobođene topline, obavljeni rad, itd.) ne može se suditi po amplitudi ove struje.

Pokazalo se da je udobnije uvesti tzv. koncepte efektivne vrijednosti struje i napona. Ovi koncepti se zasnivaju na termičkom (ili mehaničkom) efektu struje, nezavisno od njenog pravca.

- to je vrijednost stalne struje pri kojoj se tokom perioda naizmjenične struje u provodniku oslobađa ista količina topline kao i kod naizmjenične struje.

Da bismo procijenili učinak naizmjenične struje, upoređujemo njegov učinak s toplinskim efektom konstantne struje.

Snaga P konstantne struje I koja prolazi kroz otpor r će biti P = P 2 r.

Snaga naizmenične struje će biti izražena kao prosečni efekat trenutne snage I 2 r tokom celog perioda ili prosečna vrednost (Im x sinω t) 2 x r za isto vrijeme.

Neka je prosječna vrijednost t2 za period M. Izjednačavajući snagu stalne struje i snagu naizmjenične struje, imamo: I 2 r = Mr, odakle je I = √ M,

Magnituda I se naziva efektivna vrijednost naizmjenične struje.

Prosječna vrijednost i2 pri naizmjeničnoj struji određuje se na sljedeći način.

Konstruirajmo sinusoidnu krivu trenutne konfiguracije. Kvadriranjem svake druge vrijednosti struje dobijamo krivu P u odnosu na vrijeme.

Obje polovine ove krivulje leže iznad horizontalne ose, jer negativne vrijednosti struje (-i) u 2. polovini perioda, kada se kvadiraju, daju pozitivne vrijednosti.

Konstruirajmo pravougaonik sa osnovom T i površinom jednakom površini ograničenom krivom i 2 i horizontalnom osom. Visina pravougaonika M odgovaraće prosečnoj vrednosti P za period. Ova vrijednost za period, izračunata višom aritmetikom, biće jednaka 1/2I 2 m. Kako slijedi, M = 1/2I 2 m

Budući da je efektivna vrijednost I naizmjenične struje jednaka I = √ M, tada je apsolutno I = Im / 2

Slično tome, odnos između efektivnih i amplitudnih vrijednosti za napon U i E ima oblik:

U = Um / 2 , E= Em / 2

Stvarne vrijednosti varijabilnih veličina su označene malim slovima bez indeksa (I, U, E).

Na osnovu navedenog, možemo to reći Efektivna vrijednost naizmjenične struje jednaka je takvoj konstantnoj struji koja, prolazeći kroz isti otpor kao naizmjenična struja, oslobađa istu količinu energije za isto vrijeme.

Električni mjerni instrumenti (ampermetri, voltmetri) priključeni na kolo naizmjenične struje pokazuju efektivne vrijednosti struje ili napona.

Prilikom konstruiranja vektorskih dijagrama, prikladnije je nacrtati ne amplitudu, već efektivne vrijednosti vektora. Da bismo to učinili, dužine vektora se smanjuju za √ 2 puta. Ovo ne mijenja položaj vektora na dijagramu.

Škola električara

Jačina naizmjenične struje (napon) može se okarakterizirati pomoću amplitude. Međutim, vrijednost amplitude struje nije lako eksperimentalno izmjeriti. Pogodno je povezati jačinu naizmjenične struje sa bilo kojim efektom struje, neovisno o smjeru. Ovo je, na primjer, toplotni efekat struje. Rotacija igle ampermetra koji mjeri naizmjeničnu struju uzrokovana je izduženjem niti, koja se zagrijava kada struja prolazi kroz nju.

Current ili efektivno Vrijednost naizmjenične struje (napona) je vrijednost jednosmjerne struje pri kojoj se ista količina topline oslobađa na aktivnom otporu tokom određenog perioda kao i kod naizmjenične struje.

Povežimo efektivnu vrijednost struje sa vrijednošću njene amplitude. Da bismo to učinili, izračunajmo količinu topline koja se stvara na aktivnom otporu naizmjeničnom strujom u vremenu jednakom periodu oscilovanja. Podsjetimo, prema Joule-Lenzovom zakonu, količina topline koja se oslobađa u dijelu kola sa otporom trajno struja tokom , određuje se formulom
. Naizmjenična struja se može smatrati konstantnom samo u vrlo kratkim vremenskim periodima
. Podijelimo period oscilovanja za veoma veliki broj malih vremenskih perioda
. Količina toplote
, dodijeljen na otporu tokom
:
. Ukupna količina toplote koja se oslobađa tokom određenog perioda može se naći zbrajanjem toplote oslobođene u pojedinačnim kratkim vremenskim periodima, ili, drugim rečima, integracijom:

.

Jačina struje u kolu varira prema sinusoidnom zakonu

,

.

Izostavljajući proračune povezane s integracijom, pišemo konačni rezultat

.

Kada bi kroz kolo tekla neka jednosmjerna struja , zatim u vremenu jednakom , toplina bi se oslobodila
. Po definiciji, jednosmjerna struja , koji ima isti termički efekat kao naizmenična struja, biće jednak efektivnoj vrednosti naizmenične struje
. Pronalazimo efektivnu vrijednost struje izjednačavanjem topline oslobođene tokom perioda u slučajevima jednosmerne i naizmjenične struje



(4.28)

Očigledno, potpuno isti odnos povezuje efektivne i amplitudne vrijednosti napona u krugu sa sinusoidnom izmjeničnom strujom:

(4.29)

Na primjer, standardni mrežni napon od 220 V je efektivni napon. Koristeći formulu (4.29), lako je izračunati da će vrijednost amplitude napona u ovom slučaju biti jednaka 311 V.

4.4.5. AC napajanje

Neka je u nekom dijelu kola sa naizmjeničnom strujom pomak faze između struje i napona jednak , tj. Promjena struje i napona prema zakonima:

,
.

Tada je trenutna vrijednost snage oslobođene u dijelu strujnog kola

Snaga se mijenja tokom vremena. Stoga možemo govoriti samo o njegovoj prosječnoj vrijednosti. Odredimo prosječnu snagu oslobođenu u prilično dugom vremenskom periodu (mnogo puta duže od perioda oscilovanja):

Koristeći dobro poznatu trigonometrijsku formulu

.

Veličina
nema potrebe za prosjekom, jer ne ovisi o vremenu, dakle:

.

Tokom dugog vremenskog perioda, vrednost kosinusa uspeva da se promeni mnogo puta, uzimajući i negativne i pozitivne vrednosti u rasponu od (1) do 1. Jasno je da je prosečna vrednost kosinusa tokom vremena nula

, Zbog toga
(4.30)

Izražavajući amplitude struje i napona kroz njihove efektivne vrijednosti pomoću formula (4.28) i (4.29), dobijamo

. (4.31)

Snaga koja se oslobađa u AC dijelu kruga ovisi o efektivnim vrijednostima struje i napona i fazni pomak između struje i napona. Na primjer, ako se dio kola sastoji samo od aktivnog otpora, onda
I
. Ako dio kola sadrži samo induktivnost ili samo kapacitivnost, onda
I
.

Prosječna nulta vrijednost snage dodijeljene induktivnosti i kapacitivnosti može se objasniti na sljedeći način. Induktivnost i kapacitivnost samo posuđuju energiju od generatora, a zatim je vraćaju nazad. Kondenzator se puni, a zatim prazni. Jačina struje u zavojnici raste, pa opet pada na nulu, itd. Iz razloga što je prosječna energija koju troši generator pri induktivnoj i kapacitivnoj reaktanciji nula, nazvane su reaktivne. Pri aktivnom otporu, prosječna snaga se razlikuje od nule. Drugim riječima, žica sa otporom Kada struja teče kroz njega, on se zagreva. A energija oslobođena u obliku topline se ne vraća nazad u generator.

Ako dio kruga sadrži nekoliko elemenata, onda je fazni pomak može biti drugačije. Na primjer, u slučaju dijela strujnog kruga prikazanog na sl. 4.5, fazni pomak između struje i napona je određen formulom (4.27).

Primjer 4.7. Otpornik s otporom spojen je na generator izmjenične sinusne struje . Koliko će se puta promijeniti prosječna snaga koju troši generator ako se zavojnica s induktivnom reaktancijom spoji na otpornik?
a) serijski, b) paralelno (slika 4.10)? Zanemarite aktivni otpor zavojnice.

Rješenje. Kada je na generator priključen samo aktivni otpor , Potrošnja energije

(vidi formulu (4.30)).

Razmotrimo kolo na sl. 4.10, a. U primjeru 4.6 određena je amplituda struje generatora:
. Iz vektorskog dijagrama na sl. 4.11,a određujemo fazni pomak između struje i napona generatora



.

Kao rezultat toga, prosječna snaga koju troši generator

.

Odgovor: kada se serijski spoji na induktivni krug, prosječna snaga koju troši generator će se smanjiti za 2 puta.

Razmotrimo kolo na sl. 4.10, b. U primjeru 4.6 određena je amplituda struje generatora
. Iz vektorskog dijagrama na sl. 4.11b određujemo fazni pomak između struje i napona generatora



.

Zatim prosječna snaga koju troši generator

Odgovor: kada je induktivnost spojena paralelno, prosječna snaga koju troši generator se ne mijenja.

Naizmjenična struja dugo nije našla praktičnu primjenu. To je bilo zbog činjenice da su prvi generatori električne energije proizvodili jednosmjernu struju, koja je u potpunosti zadovoljavala tehnološke procese elektrohemije, a motori istosmjerne struje imaju dobre upravljačke karakteristike. Međutim, kako se proizvodnja razvijala, jednosmjerna struja je postajala sve manje pogodna za sve veće zahtjeve za ekonomičnim napajanjem. Naizmjenična struja omogućila je efikasno podjelu električne energije i promjenu napona pomoću transformatora. Postala je moguća proizvodnja električne energije u velikim elektranama s njenom kasnijom ekonomičnom distribucijom do potrošača, a radijus napajanja se povećao.

Trenutno se centralna proizvodnja i distribucija električne energije odvija uglavnom na naizmjeničnu struju. Krugovi sa promjenjivim - naizmjeničnim strujama imaju niz karakteristika u odnosu na kola jednosmjerne struje. Naizmjenične struje i naponi uzrokuju naizmjenična električna i magnetska polja. Kao rezultat promjena u tim poljima u strujnim krugovima nastaju fenomeni samoindukcije i međusobne indukcije, koji imaju najznačajniji utjecaj na procese koji se odvijaju u krugovima, što otežava njihovu analizu.

Naizmjenična struja (napon, emf, itd.) je struja (napon, emf, itd.) koja se mijenja tokom vremena. Zovu se struje čije se vrijednosti ponavljaju u pravilnim intervalima u istom nizu periodično, a najkraći vremenski period kroz koji se posmatraju ova ponavljanja je period T. Za periodičnu struju imamo

Raspon frekvencija koje se koriste u tehnici: od ultraniskih frekvencija (0,01-10 Hz - u sistemima automatskog upravljanja, u analognoj kompjuterskoj tehnici) - do ultra visokih frekvencija (3000 ¸ 300000 MHz - milimetarski talasi: radar, radio astronomija). U Ruskoj Federaciji, industrijska frekvencija f= 50Hz.

Trenutna vrijednost varijable je funkcija vremena. Obično se označava malim slovom:

i- trenutna vrijednost struje;

u – trenutna vrijednost napona;

e - trenutna vrijednost EMF-a;

R- trenutna vrijednost snage.

Najveća trenutna vrijednost varijable tokom perioda naziva se amplituda (obično se označava velikim slovom sa indeksom m).

amplituda struje;

amplituda napona;

EMF amplituda.

RMS vrijednost naizmjenične struje

Vrijednost periodične struje jednaka vrijednosti jednosmjerne struje, koja će tokom jednog perioda proizvesti isti termički ili elektrodinamički efekat kao periodična struja, naziva se efektivna vrijednost periodična struja:

Slično se određuju efektivne vrijednosti EMF-a i napona.

Sinusoidno promjenljiva struja

Od svih mogućih oblika periodičnih struja, najraširenija je sinusna struja. U odnosu na druge vrste struje, sinusna struja ima prednost što omogućava, općenito, najekonomičniju proizvodnju, prijenos, distribuciju i korištenje električne energije. Samo kada se koristi sinusna struja, moguće je zadržati oblike krivulja napona i struje nepromijenjenim u svim dijelovima složenog linearnog kola. Teorija sinusoidne struje je ključ za razumijevanje teorije drugih kola.

Slika sinusoidnih emfs, napona i struja na kartezijskoj koordinatnoj ravni

Sinusoidne struje i naponi mogu biti predstavljeni grafički, napisani pomoću jednačina sa trigonometrijskim funkcijama, predstavljeni kao vektori na Dekartovoj ravni ili kompleksni brojevi.

Prikazano na sl. 1, 2 grafikoni dva sinusna EMF-a e 1 I e 2 odgovaraju jednadžbi:

Pozivaju se vrijednosti argumenata sinusoidnih funkcija faze sinusoida i vrijednost faze u početnom trenutku (t=0): i - početna faza( ).

Količina koja karakterizira brzinu promjene faznog ugla naziva se ugaona frekvencija. Budući da je fazni ugao sinusoida tokom jednog perioda T mijenja se za rad., tada je ugaona frekvencija , Gdje f– frekvencija.

Kada se zajedno razmatraju dvije sinusoidne veličine iste frekvencije, razlika u njihovim faznim uglovima, jednaka razlici u početnim fazama, naziva se fazni ugao.

Za sinusni EMF e 1 I e 2 fazni ugao:

Vektorska slika sinusoidno različitih veličina

Na kartezijskoj ravni, od početka koordinata, nacrtajte vektore jednake po veličini amplitudnim vrijednostima sinusoidnih veličina i rotirajte ove vektore u smjeru suprotnom od kazaljke na satu ( u TOE ovaj smjer se uzima kao pozitivan) sa ugaonom frekvencijom jednakom w. Fazni ugao tokom rotacije se meri od pozitivne poluose apscise. Projekcije rotirajućih vektora na os ordinate jednake su trenutnim vrijednostima emf e 1 I e 2 (Sl. 3). Zove se skup vektora koji predstavljaju sinusoidno promjenjive emfs, napone i struje vektorski dijagrami. Kada se konstruišu vektorski dijagrami, zgodno je postaviti vektore u početni trenutak vremena (t=0), što proizlazi iz jednakosti ugaonih frekvencija sinusoidnih veličina i ekvivalentno je činjenici da se sam Dekartov koordinatni sistem rotira u smjeru suprotnom od kazaljke na satu brzinom w. Dakle, u ovom koordinatnom sistemu vektori su stacionarni (slika 4). Vektorski dijagrami našli su široku primjenu u analizi strujnih kola sinusoidnog oblika. Njihova upotreba čini proračune kola jasnijim i jednostavnijim. Ovo pojednostavljenje leži u činjenici da se sabiranje i oduzimanje trenutnih vrijednosti veličina mogu zamijeniti sabiranjem i oduzimanjem odgovarajućih vektora.

Neka je, na primjer, u tački grananja kola (slika 5) ukupna struja jednaka zbroju struja dvije grane:

Vrijednosti efektivnog napona i struje. Definicija. Odnos sa amplitudom za različite oblike. (10+)

Koncept efektivnih (rms) vrijednosti napona i struje

Kada govorimo o promjenjivom naponu ili struji, posebno složenih oblika, postavlja se pitanje kako ih izmjeriti. Na kraju krajeva, napetost se stalno mijenja. Možete izmjeriti amplitudu signala, odnosno maksimalni modul vrijednosti napona. Ova metoda mjerenja je dobra za relativno glatke signale, ali prisustvo kratkih rafala kvari sliku. Drugi kriterij za odabir metode mjerenja je svrha za koju se mjerenje vrši. Budući da je u većini slučajeva interes u snazi ​​koju određeni signal može proizvesti, koristi se efektivna (efektivna) vrijednost.

Evo izbora materijala:

RMS vrijednost za standardne valne oblike

Sinusni val (sinus, sinusoid) [Efektivna vrijednost] = [Vrijednost amplitude] / [Kvadratni korijen od 2]

Kvadratni val (kvadratni val) [Efektivna vrijednost] = [Vrijednost amplitude]

Signal trougla [Efektivna vrijednost] = [Vrijednost amplitude] / [Kvadratni korijen od 3]

Ohmov zakon i snaga za efektivne vrijednosti napona i struje

Efektivna vrijednost napona se mjeri u voltima, a struja u amperima.

Za efektivne vrijednosti vrijedi Ohmov zakon: = / [ Otpor opterećenja, Ohm]

[Snaga rasipana omskim opterećenjem, W] = [Efektivna vrijednost struje, A] * [Efektivna vrijednost napona, V]

Nažalost, povremeno se pronalaze greške u člancima, ispravljaju se, dopunjuju, razvijaju i pripremaju novi. Pretplatite se na vijesti da budete informisani.

Ako nešto nije jasno, obavezno pitajte!
Postavi pitanje. Diskusija o članku.

Više članaka

Mikrokontroleri - primjer najjednostavnijeg kola, primjer aplikacije. Fuzy (...
Vaše prvo kolo na mikrokontroleru. Jednostavan primjer. Šta je fuzy?...

Praksa projektovanja elektronskih kola. Vodič za elektroniku....
Umjetnost razvoja uređaja. Elementarna baza radio elektronike. Tipične šeme....

Snažni moćni impulsni transformator, prigušnica. Navijanje. Napravite...
Tehnike namotavanja impulsnog induktora/transformatora....

Rezonantni filter snage za dobijanje sinusnog talasa iz invertera...
Da bismo dobili sinusni val iz invertera, koristili smo domaći rezonator snage...

Učinite sami besprekidno napajanje. Uradi sam UPS, UPS. Sinus, sinusoida...
Kako sami napraviti besprekidno napajanje? Čisti sinusoidalni izlazni napon, sa...


Princip rada, samostalna proizvodnja i podešavanje impulsnog pretvarača snage...

Jednofazni u trofazni pretvarač napona. Princip rada,...
Princip rada, montaža i puštanje u rad jednofaznog pretvarača napona u tri...

Električni napon. Amplituda signala. Amplituda. Volt. Volt....
Pojam razlike napona i električnog potencijala. Amplituda. Jedinice mjere...


,

Nakon zamjene trenutne vrijednosti i i kasnijim transformacijama nalazimo da je efektivna vrijednost naizmjenične struje jednaka:

Slični odnosi se mogu dobiti i za napon i emf:

Većina električnih mjernih instrumenata ne mjeri trenutne, već efektivne vrijednosti struja i napona.

S obzirom, na primjer, da je efektivna vrijednost napona u našoj mreži 220V, možemo odrediti vrijednost amplitude napona u mreži: U m =UÖ2=311V. Odnos između efektivnih i amplitudnih vrijednosti napona i struja važno je uzeti u obzir, na primjer, prilikom dizajniranja uređaja koji koriste poluvodičke elemente.

RMS vrijednost naizmjenične struje

Teorija/ TOE/ Predavanje br. 3. Predstavljanje sinusoidnih veličina pomoću vektora i kompleksnih brojeva.

Naizmjenična struja dugo nije našla praktičnu primjenu. To je bilo zbog činjenice da su prvi generatori električne energije proizvodili jednosmjernu struju, koja je u potpunosti zadovoljavala tehnološke procese elektrohemije, a motori istosmjerne struje imaju dobre upravljačke karakteristike. Međutim, kako se proizvodnja razvijala, jednosmjerna struja je postajala sve manje pogodna za sve veće zahtjeve za ekonomičnim napajanjem. Naizmjenična struja omogućila je efikasno podjelu električne energije i promjenu napona pomoću transformatora. Postala je moguća proizvodnja električne energije u velikim elektranama s njenom kasnijom ekonomičnom distribucijom do potrošača, a radijus napajanja se povećao.

Trenutno se centralna proizvodnja i distribucija električne energije odvija uglavnom na naizmjeničnu struju. Krugovi sa promjenjivim - naizmjeničnim strujama imaju niz karakteristika u odnosu na kola jednosmjerne struje. Naizmjenične struje i naponi uzrokuju naizmjenična električna i magnetska polja. Kao rezultat promjena u tim poljima u strujnim krugovima nastaju fenomeni samoindukcije i međusobne indukcije, koji imaju najznačajniji utjecaj na procese koji se odvijaju u krugovima, što otežava njihovu analizu.

Naizmjenična struja (napon, emf, itd.) je struja (napon, emf, itd.) koja se mijenja tokom vremena. Zovu se struje čije se vrijednosti ponavljaju u pravilnim intervalima u istom nizu periodično, a najkraći vremenski period kroz koji se posmatraju ova ponavljanja je period T. Za periodičnu struju imamo

Raspon frekvencija koje se koriste u tehnici: od ultraniskih frekvencija (0,01-10 Hz - u sistemima automatskog upravljanja, u analognoj kompjuterskoj tehnici) - do ultra visokih frekvencija (3000 ¸ 300000 MHz - milimetarski talasi: radar, radio astronomija). U Ruskoj Federaciji, industrijska frekvencija f= 50Hz.

Trenutna vrijednost varijable je funkcija vremena. Obično se označava malim slovom:

i- trenutna vrijednost struje;

u– trenutna vrijednost napona;

e- trenutna vrijednost EMF-a;

R- trenutna vrijednost snage.

Najveća trenutna vrijednost varijable tokom perioda naziva se amplituda (obično se označava velikim slovom sa indeksom m).

amplituda struje;

amplituda napona;

EMF amplituda.

Vrijednost periodične struje jednaka vrijednosti jednosmjerne struje, koja će tokom jednog perioda proizvesti isti termički ili elektrodinamički efekat kao periodična struja, naziva se efektivna vrijednost periodična struja:

,

Slično se određuju efektivne vrijednosti EMF-a i napona.

Sinusoidno promjenljiva struja

Od svih mogućih oblika periodičnih struja, najraširenija je sinusna struja. U odnosu na druge vrste struje, sinusna struja ima prednost što omogućava, općenito, najekonomičniju proizvodnju, prijenos, distribuciju i korištenje električne energije. Samo kada se koristi sinusna struja, moguće je zadržati oblike krivulja napona i struje nepromijenjenim u svim dijelovima složenog linearnog kola. Teorija sinusoidne struje je ključ za razumijevanje teorije drugih kola.

Slika sinusoidnih emfs, napona i struja na kartezijskoj koordinatnoj ravni

Sinusoidne struje i naponi mogu biti predstavljeni grafički, napisani pomoću jednačina sa trigonometrijskim funkcijama, predstavljeni kao vektori na Dekartovoj ravni ili kompleksni brojevi.

Prikazano na sl. 1, 2 grafikoni dva sinusna EMF-a e 1 I e 2 odgovaraju jednadžbi:

Pozivaju se vrijednosti argumenata sinusoidnih funkcija faze sinusoida i vrijednost faze u početnom trenutku (t=0): I - početna faza ( ).

Količina koja karakterizira brzinu promjene faznog ugla naziva se ugaona frekvencija. Budući da je fazni ugao sinusoida tokom jednog perioda T mijenja se za rad., tada je ugaona frekvencija , Gdje f– frekvencija.

Kada se zajedno razmatraju dvije sinusoidne veličine iste frekvencije, razlika u njihovim faznim uglovima, jednaka razlici u početnim fazama, naziva se fazni ugao.

Za sinusni EMF e 1 I e 2 fazni ugao:

Vektorska slika sinusoidno različitih veličina

Na kartezijskoj ravni, od početka koordinata, nacrtajte vektore jednake po veličini amplitudnim vrijednostima sinusoidnih veličina i rotirajte ove vektore u smjeru suprotnom od kazaljke na satu ( u TOE ovaj smjer se uzima kao pozitivan) sa ugaonom frekvencijom jednakom w. Fazni ugao tokom rotacije se meri od pozitivne poluose apscise. Projekcije rotirajućih vektora na os ordinate jednake su trenutnim vrijednostima emf e 1 I e 2 (Sl. 3). Zove se skup vektora koji predstavljaju sinusoidno promjenjive emfs, napone i struje vektorski dijagrami. Kada se konstruišu vektorski dijagrami, zgodno je postaviti vektore u početni trenutak vremena (t=0), što proizlazi iz jednakosti ugaonih frekvencija sinusoidnih veličina i ekvivalentno je činjenici da se sam Dekartov koordinatni sistem rotira u smjeru suprotnom od kazaljke na satu brzinom w. Dakle, u ovom koordinatnom sistemu vektori su stacionarni (slika 4). Vektorski dijagrami našli su široku primjenu u analizi strujnih kola sinusoidnog oblika. Njihova upotreba čini proračune kola jasnijim i jednostavnijim. Ovo pojednostavljenje leži u činjenici da se sabiranje i oduzimanje trenutnih vrijednosti veličina mogu zamijeniti sabiranjem i oduzimanjem odgovarajućih vektora.

Neka je, na primjer, u tački grananja kola (slika 5) ukupna struja jednaka zbroju struja i dva grana:

Svaka od ovih struja je sinusoidna i može se predstaviti jednadžbom

Rezultirajuća struja će također biti sinusoidna:

Određivanje amplitude i početne faze ove struje pomoću odgovarajućih trigonometrijskih transformacija ispada prilično glomazno i ​​ne baš vizualno, posebno ako se zbroji veliki broj sinusoidnih veličina. Ovo je mnogo lakše uraditi koristeći vektorski dijagram. Na sl. Slika 6 prikazuje početne pozicije vektora struje čije projekcije na os ordinate daju trenutne vrijednosti struje za t=0. Kada se ovi vektori rotiraju istom ugaonom brzinom w njihov relativni položaj se ne mijenja, a ugao faznog pomaka između njih ostaje jednak.

Budući da je algebarski zbir projekcija vektora na os ordinate jednak trenutnoj vrijednosti ukupne struje, vektor ukupne struje jednak je geometrijskom zbiru vektora struje:

.

Iscrtavanje vektorskog dijagrama u mjerilu omogućava vam da odredite vrijednosti dijagrama i iz dijagrama, nakon čega se rješenje za trenutnu vrijednost može napisati formalno uzimajući u obzir kutnu frekvenciju: .

RMS i prosječne vrijednosti naizmjenične struje i napona.

Srednja ili aritmetička sredina Fcp proizvoljna funkcija vremena f(t) za vremenski interval T određena formulom:

Brojčano prosječna vrijednost Fav jednaka visini pravougaonika jednaka po površini figuri ograničenoj krivom f(t), osa t i granice integracije 0 – T(Sl. 35).

Za sinusoidnu funkciju, prosječna vrijednost za cijeli period T(ili za cijeli broj punih perioda) jednaka je nuli, jer su površine pozitivnog i negativnog polutalasa ove funkcije jednake. Za naizmjenični sinusni napon određuje se prosječna apsolutna vrijednost za cijeli period T ili prosječna vrijednost za polovinu perioda ( T/2) između dve nulte vrednosti (Sl. 36):

Ucp = Um∙ grijeh wt dt = 2R. Dakle, kvantitativni parametri električne energije na izmjeničnu struju (količina energije, snaga) određeni su efektivnim vrijednostima napona U i struja I. Iz tog razloga se u elektroprivredi obično izvode svi teoretski proračuni i eksperimentalna mjerenja za efektivne vrijednosti struja i napona. U radiotehnici i komunikacijskoj tehnologiji, naprotiv, oni rade s maksimalnim vrijednostima ovih funkcija.

Gore navedene formule za energiju i snagu izmjenične struje u potpunosti se poklapaju sa sličnim formulama za jednosmjernu struju. Na osnovu toga, može se tvrditi da je efektivna vrijednost naizmjenične struje energetski ekvivalentna jednosmjernoj struji.

Što se uzima kao efektivna vrijednost naizmjenične struje i naizmjeničnog napona

šta se uzima kao efektivna vrijednost naizmjenične struje i naizmjeničnog napona?

Battle Egg

Naizmjenična struja, u širem smislu, je električna struja koja varira tokom vremena. Tipično u tehnologiji, strujni tok se razumije kao periodična struja u kojoj je prosječna vrijednost tokom perioda struje i napona nula.

Naizmjenične struje i naizmjenični naponi stalno se mijenjaju po veličini. U svakom drugom trenutku imaju drugačiju veličinu. Postavlja se pitanje, kako ih izmjeriti? Za njihovo mjerenje uveden je koncept efektivne vrijednosti.

Efektivna ili efektivna vrijednost naizmjenične struje je vrijednost jednosmjerne struje koja je po svom termičkom dejstvu ekvivalentna datoj naizmjeničnoj struji.

Efektivna ili efektivna vrijednost naizmjeničnog napona je vrijednost takvog jednosmjernog napona, koji je po svom termičkom dejstvu ekvivalentan datom naizmjeničnom naponu.

Sve naizmjenične struje i naponi u tehnologiji mjere se efektivnim vrijednostima. Uređaji koji mjere promjenjive veličine pokazuju svoju efektivnu vrijednost.

Pitanje: napon mreže je 220 V, šta to znači?

To znači da izvor od 220 V DC ima isti termički učinak kao i mreža.

Efektivna vrijednost sinusne struje ili napona je 1,41 puta manja od amplitude ove struje ili napona.

Primjer: Odredite amplitudu napona električne mreže napona 220 V.

Amplituda je 220 * 1,41 = 310,2 V.

Najbolji članci na ovu temu