Когда мы ранее рассматривали прохождение постоянного тока через электрическую лампочку, мы вводили понятие мощности. Также мы обсуждали процесс выделения тепла на резистивном сопротивлении, при протекании через него постоянного тока, и падение напряжения на нем. В отличие от цепей постоянного тока, в к электрическим розеткам в большинстве стран мира подводится напряжение синусоидального переменного тока.
Это напряжение может быть разным — 110 В, 127 В, 220 В, 230 В, 240 В, 380 В. На электрических лампочках (которые неплохо накаливаются как постоянным, так и переменным током), также указывается разная мощность: 25 Вт, 40 Вт, 60 Вт, 75 Вт, 100 Вт и др. Однако, что же понимать под величинами напряжения, тока, мощности, если они меняются во времени? Говоря о синусоидальных колебаниях мы уже обсуждали такие понятия, как амплитуда (пиковое значение) и размах, однако на практике очень часто пользуются другими величинами токов и напряжений — действующими значениями. 220 или 230 В в розетке — это именно действующее значение.
Действующее значение переменного напряжения любой формы является эквивалентным напряжению постоянного тока, имеющему тот же самый нагревающий эффект. Иными словами, спираль электронагревателя при подключении ее к розетке переменного тока с действующим напряжением 220 В выделит столько же тепла, что и при подключении ее к источнику постоянного тока (аккумулятору), напряжением 220 В.
Действующее значение (RMS) — это сокращение от средиеквадратического значения (Root of the Mean of the Squares), что определяет метод вычисления его величины. Для удобства расчетов, отношение действующего значения к пиковому (амплитудному) вычислено для большинства форм колебаний. В звукозаписывающей и звуковоспроизводящей аппаратуре, мы главным образом сталкиваемся с синусоидальными волнами, для которых:
V пиковое = √2V действующее
Все синусоидальные напряжения переменного тока даются в действующих значениях, если это не оговорено иначе, поэтому, например, подогреватель электронной лампы, рассчитанный для работы от 6,3 В переменного тока, будет также хорошо работать от 6,3 В постоянного тока.
Зная действующие значения тока и напряжения можно вычислить и мощность переменного тока:
P=V действующее I действующее
Эта мощность называется средней мощностью. Такая мощность выделится в виде тепла на электронагревателе за период колебания переменного тока. Ток и напряжение меняются во времени, а значит во времени изменяется и мощность. Под мощностью переменного тока понимают именно среднюю мощность за период, поскольку эта величина во времени неизменна. Среднюю мощность можно вычислить из через пиковые (амплитудные) значения тока и напряжения. Для синусоидальных колебаний она будет равна:
Р = 0,5V пиковое I пиковое
Морган Джонс. Ламповые усилителию. Перевод с английского под общей научной редакцией к.т.н. доц. Иванюшкина Р Ю.