ఎసి సర్క్యూట్ సిద్ధాంతం (భాగం 3): శిఖరం, సగటు మరియు rms విలువలు

ఈ ఎసి సర్క్యూట్ల ధారావాహిక మమ్మల్ని ఒక ప్రయాణంలో తీసుకువెళ్ళింది, ఇది ఎసి నిజంగా ఏమిటో, దాని ఉత్పత్తి ఎలా, కొన్ని చరిత్రలు, ఎసి వెనుక భావనలు, దాని తరంగ రూపం, లక్షణాలు మరియు కొన్ని లక్షణాల గురించి చర్చించింది. ఈ రోజు మనం ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్‌తో అనుబంధించబడిన కొన్ని నిబంధనలు మరియు పరిమాణాలపై వెళ్తాము.

ఎసి వేవ్‌ఫార్మ్ యొక్క గరిష్ట విలువ

AC తరంగ రూపంలోని ముఖ్య లక్షణాలలో ఒకటి, పౌన frequency పున్యం మరియు వ్యవధి కాకుండా, ప్రత్యామ్నాయ తరంగ రూపంలోని గరిష్ట విలువను సూచించే వ్యాప్తి లేదా బాగా తెలిసిన గరిష్ట విలువ.

పదం సూచించినట్లుగా పీక్, బేస్లైన్ ప్రారంభ స్థానం నుండి సున్నా వద్ద కొలుస్తారు తరంగ రూపంలోని సగం చక్రంలో ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం (లేదా వోల్టేజ్) తరంగ రూపం ద్వారా అత్యధికంగా పొందిన విలువ. DC ఆధారిత సిగ్నల్స్ స్థిరమైన స్టేట్ సిగ్నల్స్ కాబట్టి ఇది AC మరియు DC ల మధ్య ఒక ప్రధాన వ్యత్యాసాన్ని ఇస్తుంది, అందువల్ల అవి స్థిరమైన వ్యాప్తిని నిర్వహిస్తాయి, ఇది ఎల్లప్పుడూ DC కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్ యొక్క పరిమాణానికి సమానంగా ఉంటుంది. లో ప్యూర్ సైన్ తరంగాలను, పీక్ విలువ ఎప్పుడూ ఒక పూర్తి చక్రంలో (+ VP = -Vp) చేస్తుంది అనుకూల మరియు ప్రతికూల సగం చక్రాల రెండు ఒకటే, కానీ ఈ ఏకాంతర ప్రతిపాదించటంలో ఉపయోగించే ఇతర none సినుసోయిడాల్ అల రూపాల కోసం నిజాన్ని నిలువరించదు ప్రస్తుత, వేర్వేరు సగం చక్రాలు వేర్వేరు గరిష్ట విలువలను కలిగి ఉంటాయి.

వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క తక్షణ విలువలు

ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ యొక్క తక్షణ విలువ అనేది తరంగ రూప చక్రంలో ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో ప్రస్తుత లేదా వోల్టేజ్ యొక్క విలువ.

క్రింద ఉన్న చిత్రాన్ని పరిగణించండి.

వోల్టేజ్ యొక్క తక్షణ విలువ సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది;

V = Vpsin2πFt

ఎక్కడ Vp = గరిష్ట వోల్టేజ్ విలువ

కరెంట్ యొక్క తక్షణ విలువ కూడా ఇదే విధమైన వ్యక్తీకరణ ద్వారా పొందబడుతుంది

I = Ipsin2πFt

AC వేవ్‌ఫార్మ్ యొక్క సగటు విలువ

ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం యొక్క సగటు విలువ లేదా సగటు విలువ సగం చక్రంలో అన్ని తక్షణ విలువల సగటు. ఇది సగం చక్రంలో ఎంచుకున్న తక్షణ విలువల సంఖ్యకు అన్ని తక్షణ విలువల నిష్పత్తి.

AC తరంగ రూపం యొక్క సగటు విలువ సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది;

ఎక్కడ V1… Vn అనేది సగం చక్రంలో వోల్టేజ్ యొక్క తక్షణ విలువ.

సగటు విలువ కూడా సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది;

వావ్గ్ = 0.637 * విపి

Vp అంటే ఆ చక్రంలో వోల్టేజ్ యొక్క గరిష్ట / పీక్ విలువ.

ఇదే సమీకరణం కరెంట్‌కు కూడా నిజం మరియు మనం చేయాల్సిందల్లా కరెంట్ కోసం సమీకరణంలో వోల్టేజ్‌ను స్వాప్ చేయడమే.

AC వేవ్ యొక్క సగటు విలువ ఏక చక్రంలో సగం చక్రంలో మాత్రమే కొలుస్తారు; పూర్తి చక్రంలో కొలిచినప్పుడు, ఫలిత సగటు విలువ ఎల్లప్పుడూ సున్నాకి సమానం ఎందుకంటే సానుకూల సగం చక్రం యొక్క సగటు విలువ ప్రతికూల సగం చక్రం యొక్క రద్దు అవుతుంది మరియు ఫలితంగా పైన ఇచ్చిన సమీకరణం ఆధారంగా వ్యక్తీకరణ సున్నాకి అంచనా వేస్తుంది.

రూట్ మీన్ స్క్వేర్ (RMS) AC వేవ్‌ఫార్మ్ విలువ

ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం లేదా వోల్టేజ్ యొక్క సగటు విలువల యొక్క చతురస్రాల మొత్తం యొక్క వర్గమూలాన్ని రూట్ మీన్ స్క్వేర్ లేదా వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ యొక్క RMS విలువగా సూచిస్తారు. ఇది సంబంధం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది;

ఇక్కడ i1 to ప్రస్తుత యొక్క తక్షణ విలువలను సూచిస్తుంది.

లేదా

ఇక్కడ Ip గరిష్ట లేదా గరిష్ట కరెంట్.

అదే సమీకరణాల సమితి వోల్టేజ్ కోసం కలిగి ఉంటుంది మరియు మనం సమీకరణాలలో ప్రస్తుతాన్ని వోల్టేజ్‌తో భర్తీ చేయాలి.

వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క RMS విలువలు సగటు విద్యుత్-సంబంధిత గణనలను చేసేటప్పుడు మినహా ప్రత్యామ్నాయ ప్రస్తుత సంబంధిత గణనలను చేసేటప్పుడు సాధ్యమైనంతవరకు ఉపయోగించడం మంచిది. ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను కొలవడానికి ఉపయోగించే చాలా కొలిచే సాధనాలు (మల్టీ మీటర్లు) వాటి ఫలితాలను rms విలువలుగా ఇస్తాయి. అందువల్ల లోపాలను నివారించడానికి వీలైనంత వరకు, ఇర్మ్స్‌ను కనుగొనడానికి ఐపి మరియు విఆర్‌ఎమ్‌లను కనుగొనడానికి మాత్రమే విపిని ఉపయోగించాలి మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఈ పరిమాణాలు ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉంటాయి.

ఫారం ఫాక్టర్

ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహంతో సంబంధం ఉన్న మరొక పరిమాణం మనం చూడవలసిన రూపం కారకం.

ఫారమ్ కారకం AC తరంగ రూపాలను వివరించడానికి ఉపయోగించే పరామితి మరియు ప్రత్యామ్నాయ పరిమాణం యొక్క RMS విలువ మరియు సగటు విలువ మధ్య నిష్పత్తి ద్వారా ఇస్తుంది.

Vp అనేది గరిష్ట లేదా గరిష్ట వోల్టేజ్.

సైన్ వేవ్ స్వచ్ఛంగా ఉందో లేదో నిర్ణయించే మార్గాలలో ఒకటి ఫారమ్ ఫ్యాక్టర్ ద్వారా, ఇది స్వచ్ఛమైన సైన్ వేవ్ కోసం ఎల్లప్పుడూ 1.11 విలువను ఇస్తుంది.

పై సమీకరణం నుండి మనం ఇర్మ్స్ ను కూడా పొందవచ్చు:

ఫారం కారకం = (0.707 x Vp) / (0.637 x Vp) 1.11 = Irms / Vavg Irms = 1.11 x Vavg

ప్రత్యామ్నాయ కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్ కొలిచేందుకు ఉపయోగించే డిజిటల్ మల్టీమీటర్లలో ఫారమ్ కారకాల యొక్క మరొక అనువర్తనం కనుగొనబడింది. ఈ మీటర్లలో ఎక్కువ భాగం సాధారణంగా సైన్ తరంగాల యొక్క RMS విలువను ప్రదర్శించడానికి స్కేల్ చేయబడతాయి, ఇవి సగటు విలువను లెక్కించడం ద్వారా మరియు సైనూసోయిడ్ (1.11) యొక్క ఫారమ్ ఫ్యాక్టర్ ద్వారా గుణించడం ద్వారా పొందటానికి రూపొందించబడ్డాయి, ఎందుకంటే డిజిటల్‌గా లెక్కించడం కొంచెం కష్టం. rms విలువలు. కొన్ని సమయాల్లో, స్వచ్ఛమైన సైనూసోయిడల్ లేని ఎసి తరంగ రూపాలకు, మల్టీమీటర్ నుండి చదవడం కొద్దిగా సరికాదు.

క్రెస్ట్ ఫాక్టర్

ఈ వ్యాసంలో మనం మాట్లాడబోయే ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహంతో సంబంధం ఉన్న చివరి పరిమాణం క్రెస్ట్ ఫాక్టర్.

ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం లేదా వోల్టేజ్ యొక్క గరిష్ట విలువ తరంగ రూపంలోని రూట్ మీన్ స్క్వేర్‌కు నిష్పత్తి. గణితశాస్త్రంలో, ఇది సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది;

Vpeak అనేది తరంగ రూపం యొక్క గరిష్ట వ్యాప్తి.

రూపం కారకం మాదిరిగానే స్వచ్ఛమైన సైన్ వేవ్ కోసం, క్రెస్ట్ కారకం ఎల్లప్పుడూ 1.414 వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది.

పై సమీకరణం నుండి మనం ఇర్మ్స్ ను కూడా పొందవచ్చు:

1.414 = Vpeak / (0.707 x Vpeak) Vrms = V peak / 1.414 Vrms = 0.707 x Vpeak

ప్రత్యామ్నాయ పరిమాణం యొక్క శిఖరాలు ఎంత ఎక్కువగా ఉన్నాయో సూచించడానికి చిహ్నం కారకం ప్రధానంగా సూచించబడుతుంది. ప్రత్యక్ష ప్రవాహంలో, ఉదాహరణకు, క్రెస్ట్ కారకం ఎల్లప్పుడూ 1 కి సమానం, ఇది ప్రత్యక్ష ప్రవాహం యొక్క తరంగ రూపంలో శిఖరాలు లేకపోవడాన్ని సూచిస్తుంది.

దిగువ కీలకమైన బిందువుగా పనిచేయడానికి AC తరంగ రూపాలను సూచించడానికి ఉపయోగించే వివిధ రకాల తరంగ రూపాల రూప కారకాలు మరియు చిహ్న కారకాలను చూపించే పట్టిక.