7.3 : Эффективное значение периодического сигнала

Концепция эффективного значения, среднеквадратического значения (RMS), имеет решающее значение для понимания электрических цепей и подачи энергии. Эта идея возникает из-за необходимости измерения эффективности источника напряжения или тока при подаче питания на резистивную нагрузку.

Действующее значение периодического тока представляет собой постоянный ток (DC), который передает на резистор ту же среднюю мощность, что и сам периодический ток. Эта концепция имеет решающее значение при оценке цепей переменного тока. Чтобы определить эффективное значение тока, необходимо найти среднеквадратическое значение тока, которое представляет собой квадратный корень из среднего квадрата мгновенных значений тока за период. Это среднеквадратическое значение соответствует постоянному току, который обеспечивает ту же среднюю мощность, что и периодический ток при подаче на резистор.

Аналогично, действующее значение напряжения рассчитывается так же, как и ток. Оно представляет собой среднеквадратическое напряжение, необходимое для оценки энергопотребления в электрических системах.

Среднеквадратическое значение — это фундаментальная концепция, не ограничивающаяся синусоидальными сигналами. Для любой периодической функции среднеквадратическое значение рассчитывается путем нахождения квадрата функции, определения среднего значения квадратов и последующего извлечения квадратного корня из этого среднего значения. В практических приложениях напряжение и ток часто выражаются в виде среднеквадратических значений, а не пиковых значений. Это связано с тем, что среднее значение синусоидального сигнала равно нулю, что делает среднеквадратическое значение более полезным показателем для анализа мощности. Кроме того, аналоговые вольтметры и амперметры предназначены для непосредственного считывания среднеквадратических значений напряжения и тока, что делает их незаменимыми инструментами при измерении мощности.