Ano ang Boltahe ng RMS: Mga Paraan at Mga Equation Nito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Sa domain ng electronics, madalas naming maririnig ang mga term na alternating at derekta kasalukuyang . Kaya, ang isang alternating waveform ay ang isa na nauugnay sa kasalukuyang AC. Nangangahulugan ito na ito ay isang pana-panahong uri ng waveform na lumilipat sa pagitan ng mga negatibo at positibong halaga. At ang pinaka-pangkalahatang uri ng waveform na ginamit upang kumatawan dito ay isang sinusoidal waveform. Kapag dumidirekta sa kasalukuyang alon, ang mga halaga ng kasalukuyang at boltahe ay karaniwang nasa matatag na kalagayan. Napakadali nito upang kumatawan sa mga matatag na halaga at ang kanilang mga halaga ng magnitude din. Ngunit ayon sa talakayan sa itaas, ang mga halaga ng magnitude ng mga AC waveform ay hindi gaanong simple dahil dahil patuloy itong nag-iiba na naaayon sa oras. Upang malaman ito, maraming mga pamamaraan at ang pinakatanyag na pamamaraan ay 'RMS Boltahe'. Malinaw na ipinapaliwanag ng artikulong ito ang buong teorya ng boltahe ng RMS, mga equation nito, naaangkop na pamamaraan, at iba pa.

Ano ang RMS Boltahe?

Kahulugan: Una, ito ay pinalawak bilang Root-Mean-Squared na Halaga. Ang pangkalahatang kahulugan na ibinigay ng marami para sa mga ito ay ang halaga ng kinakalkula na kuryente ng AC na naghahatid ng parehong halaga ng lakas ng pag-init na naaayon sa DC kapangyarihan , ngunit ang RMS boltahe ay may karagdagang pag-andar. Ito ay tinatawag na √ ng average na halaga ng dobleng pagpapaandar ng mga instant na nabuong halaga.




Ang halaga ay kinakatawan bilang VRMSat ang kasalukuyang halaga ng RMS ay IRMS.

RMS Boltahe Waveform

RMS Boltahe Waveform



Ang mga halaga ng RMS ay kinakalkula lamang para sa oras na nagbabagu-bago ng sinusoidal boltahe o kasalukuyang mga halaga kung saan ang laki ng alon ay nagbabago sa pagsulat sa oras, ngunit hindi nagtatrabaho para sa pagkalkula ng mga halaga ng DC waveform habang ang lakas ay mananatiling pare-pareho. Sa pamamagitan ng paghahambing ng halaga ng RMS ng AC sine alon na naghahatid ng isang katulad na dami ng kuryenteng kuryente sa ibinigay na pagkarga bilang isang katulad na DC circuit, kung gayon ang halaga ay kilala bilang mabisang halaga.

Dito, ang mabisang kasalukuyang halaga ay kinakatawan bilang Ieffat ang mabisang halaga ng boltahe ay Veff. O kung hindi man, ang mabisang halaga ay nakasaad din bilang kung gaano karaming mga amperes o volts para sa isang alon ng DC ang katulad sa naaayon sa kakayahang makabuo ng isang katulad na dami ng lakas.

Equation

Mas mahalaga na malaman ang Equation ng RMS Boltahe kung saan ito ay nagtatrabaho upang makalkula ang maraming mga halaga at ang pangunahing equation ay


VRMS= Vrurok-boltahe* (1 / (√2)) = Vrurok-boltahe* 0.7071

Ang halaga ng boltahe ng RMS ay batay sa halaga ng lakas ng alon ng AC at hindi ito nakasalalay sa anggulo ng phase o dalas ng alternating kasalukuyang mga waveform.

Halimbawa: kapag ang rurok na boltahe ng AC waveform ay ibinigay bilang 30 volts pagkatapos ang boltahe ng RMS ay kinakalkula bilang mga sumusunod:

VRMS= Vrurok-boltahe* (1 / (√2)) = 30 * 0.7071 = 21.213

Ang nagresultang halaga ay halos magkapareho sa parehong mga grapiko at analytical na pamamaraan. Nangyayari lamang ito sa kaso ng mga sinusoidal na alon. Samantalang sa mga di-sinusoidal na alon, ang grapikong pamamaraan ay ang tanging pagpipilian. Sa halip na gamitin ang rurok na boltahe, maaari nating kalkulahin ang paggamit ng boltahe ay mayroon sa pagitan ng dalawang mga halaga ng rurok na VP-P.

Ang Mga halaga ng Sinusoidal RMS ay kinakalkula tulad ng sumusunod:

VRMS= Vrurok-boltahe* (1 / (√2)) = Vrurok-boltahe* 0.7071

VRMS= Vrurok-boltahe* (1/2 (√2)) = Vrurok-rurok* 0.3536

VRMS= Vaverage* ( Π / (√2)) = Vaverage* 1.11

Katumbas ng Boltahe ng RMS

Mayroong pangunahin na dalawang pangkalahatang mga diskarte para sa pagkalkula ng halaga ng boltahe ng RMS ng isang sine wave o kahit na isa pang kumplikadong form ng alon. Ang mga diskarte ay

  • RMS Boltahe Makabagong Paraan - Ginagamit ito upang makalkula ang boltahe ng RMS ng isang di-sine na alon na nag-iiba ayon sa oras. Maaari itong magawa sa pamamagitan ng pagturo ng mga mid-ordinate sa alon.
  • Pamamaraan ng Pagsusuri ng Boltahe ng RMS - Ginagamit ito upang makalkula ang boltahe ng alon sa pamamagitan ng mga kalkulasyon sa matematika.

Paglapit ng Grapiko

Ipinapakita ng pamamaraang ito ang parehong pamamaraan para sa pagkalkula ng halaga ng RMS para sa positibo at negatibong kalahati ng alon. Kaya, ipinapaliwanag ng artikulong ito ang pamamaraan ng isang positibong ikot. Maaaring makalkula ang halaga sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa isang tukoy na halaga ng kawastuhan para sa isang katulad na spaced instant lahat sa buong form ng alon.

Ang positibong kalahating ikot ay nahihiwalay sa 'n' pantay na mga bahagi na tinatawag ding gitnang ordinate. Kapag maraming mga gitnang ordinate, ang resulta ay magiging mas tumpak. Kaya, ang lapad ng bawat gitnang ordenate ay magiging n degree at ang taas ay ang instant na halaga ng alon sa kabila ng x-axis ng alon.

Paraan ng grapiko

Paraan ng grapiko

Dito, ang bawat gitnang ordinate na halaga sa alon ay doble at pagkatapos ay idinagdag sa susunod na halaga. Ang pamamaraang ito ay nagbibigay ng parisukat na halaga ng boltahe ng RMS. Pagkatapos ang nakuha na halaga ay nahahati sa kabuuang bilang ng mga gitnang ordinate kung saan ito ay nagbibigay ng Kahulugan na halaga ng RMS boltahe. Kaya, ang equation ng RMS boltahe ay ibinibigay ng

Vrms = [kabuuang kabuuan ng gitnang ordinate × (boltahe) 2] / bilang ng gitnang ordinate

Sa halimbawa sa ibaba, mayroong 12 gitnang ordinate at ang boltahe ng RMS ay ipinakita bilang

VRMS= √ (V1dalawa+ Vdalawadalawa+ V3dalawa+ V4dalawa+ V5dalawa+ V6dalawa+ …… + V12dalawa) / 12

Isaalang-alang natin na ang alternating boltahe ay may halaga ng rurok na boltahe na 20 volts at sa pagsasaalang-alang ng 10 gitnang na-ordinate na halaga, ibinigay ito bilang

VRMS= √ (6.2dalawa+ 11.8dalawa+ 16.2dalawa+ 19dalawa+ 20dalawa+ 16.2dalawa+ 11.8dalawa+ 6.2dalawa+ 0dalawa) / 10 = √ (2000) / 12

VRMS= 14.14 Volts

Ang grapikong diskarte ay nagpapakita ng mahusay na mga resulta sa pag-alam sa mga halaga ng RMS ng isang AC alon na alinman sa sinusoidal ng simetriko. Nangangahulugan ito na ang grapikong pamamaraan ay nalalapat pa sa mga kumplikadong mga form ng alon.

Analytical Approach

Dito, ang pamamaraang ito ay nakikipag-usap lamang sa mga alon ng sine na madaling makita ang mga halaga ng boltahe ng RMS sa pamamagitan ng diskarte sa matematika. Ang isang pana-panahong uri ng sine wave ay pare-pareho at ibinigay bilang

V(t)= Vmax* cos (ωt).

Sa ito, ang halaga ng RMS ng boltahe ng sine V(t)ay

VRMS= √ (1 / T ʃT0Vmaxdalawa* isang bagaydalawa()t))

Kapag ang integral na mga limitasyon ay isinasaalang-alang sa pagitan ng 00at 3600, kung ganon

VRMS= √ (1 / T ʃT0Vmaxdalawa* isang bagaydalawa()t))

Sa kabuuan, naaayon sa mga boltahe ng AC, ang boltahe ng RMS ay ang pinakamahusay na paraan ng representasyon kung saan kinakatawan nito ang halaga ng lakas, signal, at boltahe ng signal. Ang halaga ng RMS ay hindi katulad sa panggitna ng buong mga instant na halaga. Ang proporsyon sa boltahe ng RMS at sa halaga ng rurok na boltahe ay katumbas ng kasalukuyang RMS at sa rurok na kasalukuyang halaga.

Marami sa mga multimeter device alinman ammeter o voltmeter kalkulahin ang halaga ng RMS sa pagsasaalang-alang ng tumpak na mga alon ng sine. Para sa pagsukat ng halaga ng RMS ng di-sine na alon, kinakailangan ng isang 'Tumpak na Multimeter'. Ang halagang matatagpuan sa diskarte ng RMS para sa isang alon ng sine ay nagbibigay ng isang katulad na epekto ng pag-init na para sa DC wave.

Halimbawa, akodalawaR = akoRMSdalawaR. Sa kaso ng mga boltahe ng AC at mga alon, dapat silang isaalang-alang bilang mga halaga ng RMS kung hindi isinasaalang-alang tulad ng iba. Kaya, ang isang AC ng 10 amps ay magbibigay ng isang katulad na epekto ng pag-init bilang isang DC ng 10 amps at isang tugatog na halaga na humigit-kumulang na 14.12 amps.

Sa gayon, lahat ito ay tungkol sa konsepto ng RMS boltahe, ang equation nito, sinusoidal waveforms, mga pamamaraan na ginamit para sa pagkalkula ng mga halagang ito ng boltahe, at ang detalyadong Teorya ng boltahe ng RMS ng ito Gayundin, alamin ang tungkol sa kung paano ang boltahe ng rurok, average na boltahe, at rurok na rurok hanggang sa rurok ay ginawang RMS boltahe sa pamamagitan ng an Calculator ng RMS ?