- Valore di picco di una forma d'onda CA.
- Valori istantanei di tensione e corrente
- Valore medio di una forma d'onda CA.
- Root Mean Square (RMS) Valore di una forma d'onda CA.
- Fattore di forma
- Fattore di cresta
Queste serie di circuiti AC ci hanno portato in un viaggio che ci ha visto discutere di cosa sia veramente AC, come viene generato, alcune storie, concetti dietro AC, la sua forma d'onda, le caratteristiche e alcune proprietà. Oggi esamineremo alcuni termini e quantità associati alla Corrente Alternata.
Valore di picco di una forma d'onda CA.
Una delle proprietà chiave di una forma d'onda AC, oltre alla frequenza e al periodo, è l'ampiezza che rappresenta il valore massimo di una forma d'onda alternata o, come meglio noto, il valore di picco.
Il picco, come indica la parola, è il valore più alto raggiunto dalla forma d'onda di una corrente alternata (o tensione) durante un semiciclo della forma d'onda misurata dal punto iniziale della linea di base a zero. Questo ci dà una delle principali differenze tra CA e CC poiché i segnali basati su CC sono segnali di stato stazionario, quindi mantengono un'ampiezza costante che è sempre uguale all'entità della corrente o della tensione CC. Nelle onde sinusoidali pure, il valore di Picco è sempre lo stesso per entrambi i semicicli positivi e negativi che compongono un ciclo completo (+ Vp = -Vp), ma questo non vale per altre forme d'onda non sinusoidali utilizzate per rappresentare l'alternanza corrente, poiché diversi mezzi cicli tendono ad avere valori di picco diversi.
Valori istantanei di tensione e corrente
Il valore istantaneo di una tensione o corrente alternata è il valore della corrente o della tensione in un particolare istante di tempo durante il ciclo della forma d'onda.
Considera l'immagine qui sotto.
Il valore istantaneo della tensione è dato dall'equazione;
V = Vpsin2πFt
Dove Vp = valore della tensione di picco
Il valore istantaneo della corrente si ottiene anche da un'espressione simile
I = Ipsin2πFt
Valore medio di una forma d'onda CA.
Il valore medio o il valore medio di una corrente alternata è la media di tutti i valori istantanei durante un mezzo ciclo. È il rapporto tra tutti i valori istantanei e il numero di valori istantanei selezionati durante un mezzo ciclo.
Il valore medio di una forma d'onda CA è dato dall'equazione;
Dove V1… Vn è il valore istantaneo della tensione durante il semiciclo.
Il valore medio è dato anche dall'equazione;
Vavg = 0,637 * Vp
Dove Vp è il valore massimo / di picco della tensione in quel ciclo.
Questa stessa equazione vale anche per la corrente e tutto ciò che dobbiamo fare è scambiare la tensione nell'equazione per la corrente.
Il valore medio di un'onda AC viene misurato solo durante un mezzo ciclo per un motivo singolare; quando misurato su un ciclo completo, il valore medio risultante è sempre uguale a zero perché il valore medio del semiciclo positivo annullerà quello del semiciclo negativo e di conseguenza l'espressione basata sull'equazione data sopra risulterà zero.
Root Mean Square (RMS) Valore di una forma d'onda CA.
La radice quadrata della somma dei quadrati dei valori medi di una corrente o tensione alternata è indicata come radice quadrata media o valore RMS della tensione o della corrente. È dato dalla relazione;
Dove da i1 a in rappresentano i valori istantanei di corrente.
O
Dove Ip è la corrente massima o di picco.
Lo stesso insieme di equazioni vale per la tensione e abbiamo solo bisogno di sostituire la corrente con la tensione nelle equazioni.
Si consiglia di utilizzare il più possibile i valori RMS di tensione e corrente quando si eseguono calcoli relativi alla corrente alternata, tranne quando si eseguono calcoli relativi alla potenza media. La ragione di ciò è il fatto che la maggior parte degli strumenti di misura (multimetri) utilizzati per misurare la tensione e la corrente alternate danno le loro uscite come valori rms. Quindi, per evitare errori, si dovrebbe usare solo Vp per trovare Ip e Vrms per trovare Irms e viceversa poiché queste quantità sono completamente diverse l'una dall'altra.
Fattore di forma
Un'altra quantità associata a una corrente alternata che dobbiamo considerare è il fattore di forma.
Il fattore di forma è un parametro utilizzato per descrivere le forme d'onda CA ed è dato dal rapporto tra il valore RMS della quantità alternata e il valore medio.
Dove Vp è la tensione di picco o massima.
Uno dei modi per determinare se un'onda sinusoidale è pura è tramite il fattore di forma, che per un'onda sinusoidale pura darà sempre un valore di 1.11.
Possiamo anche derivare Irms dall'equazione sopra come:
Fattore di forma = (0.707 x Vp) / (0.637 x Vp) 1.11 = Irms / Vavg Irms = 1.11 x Vavg
Un'altra applicazione dei fattori di forma si trova nei multimetri digitali utilizzati per misurare la corrente o la tensione alternata. La maggior parte di questi misuratori sono generalmente scalati per visualizzare il valore RMS delle onde sinusoidali che sono progettati per ottenere calcolando il valore medio e moltiplicando per il fattore di forma di una sinusoide (1.11) poiché può essere un po 'difficile calcolare digitalmente il valori rms. Pertanto, a volte, per le forme d'onda CA che non sono puramente sinusoidali, la lettura da un multimetro può essere un po 'imprecisa.
Fattore di cresta
L'ultima grandezza associata alla corrente alternata di cui parleremo in questo articolo è il Fattore di Cresta.
Il fattore di cresta è il rapporto tra il valore di picco di una corrente o tensione alternata e il quadrato medio della radice della forma d'onda. Matematicamente, è dato dall'equazione;
Dove Vpeak è l'ampiezza massima della forma d'onda.
Per un'onda sinusoidale pura, simile al fattore di forma, il fattore di cresta è sempre fissato a 1.414.
Possiamo anche derivare Irms dall'equazione sopra come:
1.414 = Picco V / (0.707 x Picco V) Vrms = Picco V / 1.414 Vrms = 0.707 x Picco V
Il fattore di cresta è principalmente un'indicazione di quanto siano alti i picchi di una quantità alternata. In corrente continua, ad esempio, il fattore di cresta è sempre uguale a 1 che è un'indicazione dell'assenza di picchi nella forma d'onda di una corrente continua.
Per servire come una sorta di punto chiave di seguito è una tabella che mostra i fattori di forma ei fattori di cresta di diversi tipi di forme d'onda utilizzate per rappresentare le forme d'onda CA.
