Пеак, Авераге и РМС мјерења

RMS (Root Mean Square) Value and Average Value of AC Signals (Може 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Пеак, Авераге и РМС мјерења

АЦ електрични кругови


Питање 1

Како је могуће додијелити фиксну вриједност напона или струје (као што је "120 волти") на електричну колицину која се непрекидно мења, прелази 0 волта и поларитет уназад "# 1"> Открити одговор Сакриј одговор

Можемо да изразимо количине АЦ напона и струје у смислу врха, врха до врха, просјека или РМС-а .

Напомене:

Пре него што разговарате са вашим ученицима о "РМС" вредностима, важно је покрити основну идеју како додијелити фиксне вриједности количинама које се мијењају током времена. Пошто су АЦ таласи циклични (понављајуће), то није тако тешко урадити како би неко могао да мисли.

Питање 2

Претпоставимо да је извор напајања са напоном од 50 волти повезан са оптерећењем од 10 Ω. Колико снаге ће ово оптерећење расипати?

Сада претпоставимо да је исто 10 Ω оптерећење повезано с синусоидним АЦ напајањем са максималним напоном од 50 волти. Да ли ће оптерећење истрошити исту количину снаге, више снаге или мање снаге? Објасните свој одговор.

Открити одговор Сакриј одговор

50 В ДЦ који се примјењује на оптерећење од 10 Ω ће расипати 250 В снаге. 50 волти (максимална, синусоидна) АЦ ће испоручити мање од 250 вати на исти терет.

Напомене:

Постоји много аналогија како би се објаснило ово неслагање између два извора "50 волт". Једно је упоређивање физичког напора особе која гура стално силе од 50 килограма, у поређењу са неким ко се преспојно притиска са само максималном силом од 50 килограма.

Питање 3

Претпоставимо да је извор напона променљивог напона подешен све док не истроши исту количину снаге у стандардном оптерећењу оптерећења као напонски извор напона са излазом од 120 волти:

У овом стању једнаке дисипације снаге, колико напона је излаз напајања наизменичном струјом "# 3"> Открити одговор Сакри одговор

120 волти АЦ РМС, по дефиницији .

Напомене:

Питајте своје ученике, "Колики је максимални напон излазни извор напајања? Више или мање од 120 волти? "

Ако један од ваших ученика тврди да је израчунао максимални напон као 169, 7 волти, питајте их како су дошли на тај одговор. Затим питајте да ли тај одговор зависи од облика таласног облика (то чини!). Имајте на уму да у питању није наведено "синусоидни" облик таласа. Реално је да ће напајање наизмјеничног напајања са знатним излазом снаге подесивог напона вјероватно бити синусоидно, јер се напаја из утичне електричне енергије, али може бити различит облик таласа, у зависности од природе извора!

Питање 4

Одредите амплитуду РМС овог синусоидног таласа, приказану помоћу осцилоскопа са вертикалном осетљивошћу од 0, 2 волта по одјељењу:

Открити одговор Сакриј одговор

РМС амплитуде овог таласа је око 0.32 волта.

Напомене:

Студенти морају правилно да интерпретирају приказ осцилоскопа, а затим правилно претварају у РМС јединице, како би добили тачан одговор за ово питање.

Питање 5

Одредите амплитуду РМС овог квадратног таласног сигнала, приказану помоћу осцилоскопа са вертикалном осјетљивошћу од 0.5 волта по одјељењу:

Открити одговор Сакриј одговор

РМС амплитуде овог таласа је 0, 5 волта.

Напомене:

Многи студенти електронике са којима сам разговарао, чини се да мисле да је РМС вредност таласног облика увек ((√2) / 2), без обзира на то како је таласала. Није истина, што је доказано одговором на ово питање!

Студенти морају правилно да интерпретирају приказ осцилоскопа како би добили тачан одговор за ово питање. "Претворба" у РМС јединице стварно не постоји, али желим да студенти буду у могућности да објасне зашто је то, а не само запамтити ову чињеницу.

Питање 6

Претпоставимо да су два волтметра повезана са изворима "главне" АЦ напајања у резиденцији, један метар је аналоган (Д'Арсонвал ПММЦ покретање мјерача), док је други вриједан РМС дигитални. Оба региструју 117 волти док су прикључени на овај извор напајања.

Изненада, велики систем електричног оптерећења је укључен негде у систему. Ово оптерећење смањује мрежни напон и благо искривљује облик таласа. Укупан ефекат овога је просечан АЦ напон пао за 4, 5% од мјеста гдје је био, док је РМС АЦ напон пао за 6% од мјеста гдје је био. Колико напона се сваки волтметар региструје сада "# 6"> Откриј одговор Сакриј одговор

Аналогни волтметар сада региструје: 111, 7 волти

Труе-РМС дигитални волтметар сада региструје: 110 волти

Напомене:

Студенти понекад имају потешкоћа у схватању значаја покрета ПММЦ бројача који су "реагујући на просечну" него РМС-реаговање. Надамо се да ће одговор на ово питање помоћи да осветлите ову тему више.

Питање 7

Електромеханички алтернатор (АЦ генератор) и ДЦ-ДЦ претварач излазе исти РМС напон и испоручују исту количину електричне енергије на два идентична оптерећења:

Међутим, када се мери помоћу аналогног волтметра, излазни напон претварача је нешто већи од излазног напона алтернатора. Објасните ово одступање у мерењима.

Открити одговор Сакриј одговор

Електромеханички алтернатори природно емитују синусоидне таласе. Многи ДЦ-АЦ инвертори не.

Напомене:

Запамтите, већина аналогних промјера кретања метара одговара просјечној вриједности таласног облика, а не његовој РМС вриједности. Ако се промени пропорционалност између просека таласа и РМС вредности, промене ће се релативне индикације правог РМС инструмента и инструмента који се заснива на средњем нивоу (калибриран за читање РМС).

Питање 8

Да ли је деформација аналогног АЦ мерног протока пропорционална врху, просјеку или РМС вриједности измјереног таласа # 8 "> Открити одговор Сакри одговор

Аналогни одклон мерача је пропорционалан просечној вриједности измјеничног таласа АЦ, за већину типова померања АЦ мјерача. Међутим, постоје неки пројектори кретања бројила, који дају индикације пропорционалне РМС вредности таласног облика: кретања вруће жице и електродинамина су ове природе.

Питање о следећем питању: да ли то значи да се кретање бројача у просеку не може калибрирати како би се указало на РМС јединице?

Питање изазова: зашто мерења топлоте и електродинамина бројило пружају истините РМС индикације, док већина других дизајна кретања указује на основу просечне вредности сигнала?

Напомене:

Ученици често збуњују појмове "просек" и "РМС", мислећи да су заменљиви. Разговарајте о разлици између ова два термина, како математички тако и практично. Иако су појмови у почетку можда изгледали слични, детаљи су заправо сасвим различити.

Питање да ли се инструмент за просечну реакцију може калибрисати за регистрацију у РМС јединицама је врло практичан, с обзиром да је велика већина мултиметара калибрисана на овај начин. Пошто је пропорционалност између просјечне и РМС вриједности облика таласа АЦ овисна о облику таласног облика, мора се претпоставити одређени облик таласа како би се прецизно калибрирао кретање бројила са мјерењима који одговара за РМС мерење. Претпостављени облик таласа, наравно, је синусоидан.

Питање 9

При израчунавању величине жице неопходне за пренос алтернативне струје на оптерећење велике снаге, која врста мјерења је најбоље користити за струју: вршни, средњи или РМС? Објаснити зашто.

Открити одговор Сакриј одговор

РМС струја је најефикаснији тип мерења за израчунавање величине жице.

Напомене:

Кључ за одговор на ово питање је следеће: шта се стварно дешава када је премашен рејтинг ампацити диригента? Зашто, управо, је превише тренутна лоша ствар за диригенте уопште?

Важно је да ученици препознају вриједност РМС мјерења: зашто их користимо и у којим апликацијама су најприкладнији тип мјерења за кориштење у одређеним прорачунима? Питајте своје ученике о којим другим апликацијама би најбоље могле да користе РМС напон и тренутна мерења у супротности са вршним или средњим.

Питање 10

При израчунавању дебљине изолатора за напонске водове високог напона, која врста мјерења је најбоље користити за напон: вршни, средњи или РМС? Објаснити зашто.

Открити одговор Сакриј одговор

Максимални напон је најприкладнији тип мерења за израчунавање дебљине изолатора. Разлог зашто је то потребно са временом потребним за изолацију да се "превазиђе".

Напомене:

Блиско повезани субјект је разбијање изолатора или диелектрична чврстоћа . Шта се стварно дешава када је превелика диелектрична снага изолатора?

  • ← Претходни радни лист

  • Индек листова

  • Следећи радни лист →