Текущи стойности на тока и напрежението

Регулиращият синусоидален ток има различни секунди за периода. Естествено е да зададете въпроса, каква е текущата стойност, която трябва да бъде измерена от амперметъра, включен във веригата?

При изчисляване на променливотокови вериги също е неудобно да се използват моментни или амплитудни стойности на токове и напрежения за електронни измервания и техните средни стойности за даден период са нулеви. В допълнение, електронният ефект от времето на променящия се ток (от количеството освободена топлина, от перфектната работа и т.н.) не може да се прецени от амплитудата на този ток.

По-удобно беше въвеждането на концепциите за така наречените ефективни стойности на тока и напрежението. Основата на тези понятия е термичен (или механичен) ефект на тока, който не зависи от неговата посока.

Ефективната стойност на променливия ток е стойността на непроменения ток, при който в проводника се получава същото количество топлина през периода на променлив ток, както при променливия ток.

За да се оцени ефектът, произведен от променлив ток, ние сравняваме неговите ефекти с топлинния ефект на непроменен ток.

Мощността P на непроменен ток I, преминаващ през съпротивление r, ще бъде P = P2r.

Силата на променливия ток ще бъде изразена като средния ефект на моментната мощност I2r за целия период или средната стойност на (Im x sinωt) 2 x r за същото време.

Нека средната стойност на t2 да бъде период за периода М. Уравнявайки силата на непроменения ток и мощността при променлив ток, имаме I2r = Mr, откъдето I = √M,

Стойността на I се нарича ефективна стойност на променливия ток.

Средната стойност на i2 за променлив ток ще бъде определена по следния начин.

Нека конструираме крива на синусоидална токова конфигурация. Намаляването на всяка втора стойност на тока получава кривата на P като функция от времето.

И двете половини на тази крива се намират над хоризонталната ос, защото отрицателните стойности на тока (-i) през втората половина на периода, на квадрат, дават положителни стойности.

Изграждаме правоъгълник с основа T и площ, равна на областта, ограничена от кривата i2 и хоризонталната ос. Височината на правоъгълника M ще съответства на средната стойност на P за период. Тази стойност за периода, изчислена с помощта на по-висока аритметика, ще бъде равна на 1 / 2I2m. Както следва, M = 1 / 2I2m

Тъй като ефективната стойност I на променливия ток е I = √M, тогава абсолютно I = Im / √2

По подобен начин връзката между ефективните и амплитудните стойности за напрежението U и Е е:

U = Um / √2, E = Em / √2

Ефективните стойности на променливите се обозначават с малки знаци без индекси (I, U, E).

Въз основа на по-горе може да се каже изразен че ефективното текущата стойност е такава неизменна ток, който преминава през същото съпротивление като променлив ток в същото време освобождава същото количество енергия.

Електрически измервателни уреди (амперметри, волтметри), включени в веригата на променлив ток, демонстрират ефективните стойности на тока или напрежението.

При конструирането на векторни диаграми е по-удобно да се постулира не амплитуда, а действащи стойности на вектори. За тази цел дължините на векторите се намаляват √2 пъти. От това, подреждането на векторите на диаграмата не се променя.

Училище за електротехник