- Valor màxim d'una forma d'ona AC
- Valors instantanis de tensió i corrent
- Valor mitjà d'una forma d'ona AC
- Valor mig de l’arrel (RMS) d’una forma d’ona de corrent altern
- Factor de forma
- Factor de cresta
Aquestes sèries de circuits de corrent altern ens han portat a un viatge que ens ha permès discutir de què tracta realment l’AC, com es genera, algunes històries, conceptes darrere de corrent altern, la seva forma d’ona, característiques i algunes propietats. Avui revisarem alguns termes i quantitats associats al corrent altern.
Valor màxim d'una forma d'ona AC
Una de les propietats clau d’una forma d’ona de CA, a part de la freqüència i el període, és l’amplitud que representa el valor màxim d’una forma d’ona alterna o, com més conegut, el valor màxim.
El pic, tal com indica la paraula, és el valor més alt aconseguit per la forma d'ona d'un corrent altern (o voltatge) durant un mig cicle de la forma d'ona mesurada des del punt d'inici de la línia de base a zero. Això ens proporciona una de les principals diferències entre CA i CC, ja que els senyals basats en CC són senyals d’estat estacionari, de manera que mantenen una amplitud constant que sempre és igual a la magnitud del corrent o tensió CC. A les ones sinusoïdals pures, el valor màxim és sempre el mateix tant per al semicicle positiu com per al negatiu que fa un cicle complet (+ Vp = -Vp), però això no és vàlid per a altres formes d’ona sinusoïdals que no s’utilitzen per representar l’alternança. actual, ja que els diferents semicicles tendeixen a tenir valors màxims diferents.
Valors instantanis de tensió i corrent
El valor instantani d’una tensió o corrent altern és el valor del corrent o tensió en un instant concret del temps durant el cicle de la forma d’ona.
Considereu la imatge següent.
El valor instantani de la tensió ve donat per l’equació;
V = Vpsin2πFt
On Vp = valor de la tensió màxima
El valor instantani del corrent també s’obté mitjançant una expressió similar
I = Ipsin2πFt
Valor mitjà d'una forma d'ona AC
El valor mitjà o valor mitjà d’un corrent altern és la mitjana de tots els valors instantanis durant un mig cicle. És la proporció de tots els valors instantanis amb el nombre de valors instantanis seleccionats durant un mig cicle.
El valor mitjà d'una forma d'ona de CA està donat per l'equació;
On V1… Vn és el valor instantani de la tensió durant el mig cicle.
El valor mitjà també ve donat per l'equació;
Vavg = 0,637 * Vp
On Vp és el valor màxim / màxim de la tensió en aquest cicle.
Aquesta mateixa equació també és vàlida per al corrent i tot el que hem de fer és canviar la tensió per l’equació per al corrent.
El valor mitjà d'una ona de CA només es mesura durant un mig cicle per una raó singular; quan es mesura durant un cicle complet, el valor mitjà resultant sempre és igual a zero perquè el valor mitjà del mig cicle positiu cancel·larà el del mig cicle negatiu i, com a resultat, l'expressió basada en l'equació donada anteriorment es valorarà a zero.
Valor mig de l’arrel (RMS) d’una forma d’ona de corrent altern
L'arrel quadrada de la suma dels quadrats dels valors mitjans d'un corrent o voltatge alternatiu es coneix com el valor quadrat mitjà o valor RMS de la tensió o corrent. Ho dóna la relació;
On i1 to in representa valors instantanis de corrent.
O bé
On Ip és el corrent màxim o màxim.
El mateix conjunt d’equacions es mantenen per a la tensió i només hem de substituir el corrent per la tensió a les equacions.
És recomanable que els valors de tensió i corrent de RMS s’utilitzin tant com sigui possible quan es fan càlculs relacionats amb el corrent altern, excepte quan es realitzen càlculs relacionats amb la potència mitjana. La raó d'això és el fet que la majoria dels instruments de mesura (multímetres) que s'utilitzen per mesurar la tensió i el corrent alterns donen les seves sortides com a valors rms. Així, tant com sigui possible per evitar errors, només s'ha d'utilitzar Vp per trobar Ip i Vrms per trobar Irms i viceversa, ja que aquestes quantitats són completament diferents entre si.
Factor de forma
Una altra quantitat associada a un corrent altern que hem de mirar és el factor de forma.
El factor de forma és un paràmetre utilitzat per descriure les formes d'ona de CA i es dóna per la relació entre el valor RMS de la quantitat alterna i el valor mitjà.
On Vp és el voltatge màxim o màxim.
Una de les maneres de determinar si una ona sinusoïdal és pura és mitjançant el factor de forma, que per a una ona sinusoïdal pura sempre donarà un valor de 1,11.
També podem derivar Irms de l'equació anterior com:
Factor de forma = (0,707 x Vp) / (0,637 x Vp) 1,11 = Irms / Vavg Irms = 1,11 x Vavg
Una altra aplicació dels factors de forma es troba en els multímetres digitals que s’utilitzen per mesurar el corrent altern o el voltatge. La majoria d’aquests comptadors generalment s’escalen per mostrar el valor RMS de les ones sinusoïdals que estan dissenyats per obtenir calculant el valor mitjà i multiplicant-lo pel factor de forma d’un sinusoide (1,11), ja que pot ser una mica difícil calcular digitalment la valors rms. Així, de vegades, per a les formes d'ona de CA que no són sinusoïdals pures, la lectura des d'un multímetre pot ser una mica inexacta.
Factor de cresta
L’última quantitat associada al corrent altern de què parlarem en aquest article és el factor de cresta.
El factor de cresta és la proporció del valor màxim d’un corrent altern o tensió al quadrat mitjà d’arrel de la forma d’ona. Matemàticament, ve donada per l’equació;
On Vpeak és l’amplitud màxima de la forma d’ona.
Per a una ona sinusoïdal pura, similar al factor de forma, el factor cresta sempre es fixa en 1,414.
També podem derivar Irms de l'equació anterior com:
1.414 = Vpeak / (0,707 x Vpeak) Vrms = V pic / 1,414 Vrms = 0,707 x Vpeak
El factor cresta és principalment una indicació de l’elevació dels pics d’una quantitat alterna. En el corrent continu, per exemple, el factor cresta sempre és igual a 1, cosa que indica la manca de pics en la forma d'ona d'un corrent continu.
Per servir com una mena de punt clau a continuació, es mostra una taula que mostra els factors de forma i els factors de cresta dels diferents tipus de formes d’ona que s’utilitzen per representar les formes d’ona de corrent altern.
