Akım ve gerilimin RMS değerleri
Alternatif sinüzoidal akım, periyot boyunca farklı anlık değerlere sahiptir. Devrede bulunan ampermetre ile hangi akım değeri ölçülecek sorusunun sorulması doğaldır.
Alternatif akım devreleri hesaplanırken elektriksel ölçümlerin yanı sıra akım ve gerilimlerin anlık veya genlik değerlerinin kullanılması sakıncalıdır ve bunların bir periyottaki ortalama değerleri sıfırdır. Ayrıca periyodik olarak değişen bir akımın elektriksel etkisi (salınan ısı miktarı, kusursuz çalışma vb.) bu akımın genliği ile tahmin edilemez.
En uygun olanı, akım ve voltajın sözde etkin değerleri kavramlarının tanıtılmasıydı... Bu kavramlar, akımın yönüne bağlı olmayan termal (veya mekanik) etkisine dayanmaktadır.
Alternatif akımın kök ortalama kare değeri - bu, alternatif akım döneminde iletkende alternatif akım sırasında olduğu gibi aynı miktarda ısının salındığı doğru akımın değeridir.
Alınan önlemleri değerlendirmek alternatif akım, eylemlerini doğru akımın termal etkisi ile karşılaştıracağız.
DC gücü P Direnç r'den geçen A, P = P2r olacaktır.
AC gücü, anlık gücün Az2r'nin tüm dönem boyunca ortalama etkisi veya aynı süre için (I am x sinωT)2 NS r'nin ortalaması olarak ifade edilir.
Periyot için t2'nin ortalama değeri M olsun. Doğru akımın gücü ile alternatif akımın gücünü eşitleyerek, şunu elde ederiz: Az2r = Mr -n, dolayısıyla Az = √M,
I miktarına alternatif akımın efektif değeri denir.
i2'nin alternatif akımdaki ortalama değeri aşağıdaki gibi belirlenir.
Sinüzoidal bir akım eğrisi oluşturalım. Her anlık akım değerinin karesini alarak, bir P-zaman eğrisi elde ederiz.
AC rms değeri
Dönemin ikinci yarısındaki negatif akımların (-i) karesi alındığında pozitif değerler verdiğinden, bu eğrinin her iki yarısı da yatay eksenin üzerinde yer alır.
Tabanı T olan ve alanı i2 eğrisi ve yatay eksen tarafından sınırlanan alana eşit olan bir dikdörtgen oluşturun. M dikdörtgeninin yüksekliği, dönem için P'nin ortalama değerine karşılık gelecektir. Yüksek matematik kullanılarak hesaplanan bu periyot değeri 1/2 I2m'ye eşit olacaktır... Dolayısıyla M. = 1/2 I2m
Alternatif akımın rms değeri Im olduğundan, Im = √Msonunda I = Im / √2
Benzer şekilde, U ve E voltajı için rms ve genlik değerleri arasındaki ilişki şu şekildedir:
U = Um / √2E = Em / √2
Değişkenlerin efektif değerleri, alt simgeler (I, U, E) olmadan büyük harflerle belirtilmiştir.
Yukarıdakilere dayanarak, bir alternatif akımın efektif değerinin, alternatif akımla aynı dirençten geçerek aynı anda aynı miktarda enerji açığa çıkaran bir doğru akıma eşit olduğunu söyleyebiliriz.
Alternatif akım devresine dahil olan elektrikli ölçüm cihazları (ampermetreler, voltmetreler), akım veya voltajın etkin değerlerini gösterir.
Vektör diyagramları oluştururken, genliği değil, vektörlerin etkin değerlerini ertelemek daha uygundur. Bunun için vektörlerin uzunlukları bir kez √2 azaltılır. Bu, diyagramdaki vektörlerin konumunu değiştirmez.