Действующее значение и мощность переменного тока

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.

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *