Qué es el voltaje RMS: Métodos y sus ecuaciones

En el campo de la electrónica, escuchamos con frecuencia los términos corriente alterna y corriente continua. Entonces, una forma de onda de CA está relacionada con la corriente alterna. Esto significa que es un tipo de forma de onda periódica que cambia entre valores negativos y positivos. Y el tipo más general de forma de onda que se usa para representar esto es una forma de onda sinusoidal. En cuanto a la forma de onda de CC, los valores de corriente y voltaje están básicamente en un estado estable. Es tan simplificado para representar valores estables y sus valores de magnitud también. Pero de acuerdo con la discusión anterior, los valores de amplitud de las formas de onda de CA no son tan simples porque varían continuamente con el tiempo. Para averiguarlo, hay muchos métodos y el método más popular es "Tensión RMS". Este artículo explica claramente toda la teoría del voltaje RMS, sus ecuaciones, métodos aplicables y otros.

¿Qué es el voltaje RMS?

Definición: Primero, se expande como un valor de raíz cuadrática media. La definición general dada por muchos para esto es la cantidad calculada de energía de CA que proporciona la misma cantidad de energía de calefacción correspondiente a la energía de CC, pero el voltaje RMS tiene una característica adicional. Se llama √ del valor medio de la doble función de los valores instantáneos generados.

El valor está representado por V_RMS y el valor RMS actual es I_RMS.

Los valores RMS se calculan solo para voltaje sinusoidal fluctuante en el tiempo o valores de corriente donde la amplitud de la onda cambia con el tiempo, pero no se usan para calcular valores de forma de onda de CC porque la amplitud permanece constante. Al comparar el valor RMS de la onda sinusoidal de CA que suministra una cantidad similar de energía eléctrica con la carga suministrada como un circuito de CC similar, el valor se conoce como valor RMS.

Aquí el valor actual efectivo está representado por I_Eliminar y el valor de voltaje efectivo es V_Eliminar. O bien, el valor rms también se establece como el número de amperios o voltios para una onda de CC que es similar a la correspondiente a la capacidad de generar una cantidad similar de energía.

Ecuación

Es más importante conocer el Ecuación de voltaje efectivo donde se usa para calcular muchos valores y la ecuación básica es

V_RMS =V_{voltaje pico} * (1/ (√2)) = V_{voltaje pico} * 0.7071

El valor de voltaje RMS se basa en el valor de amplitud de la onda de CA y no depende del ángulo de fase ni de la frecuencia de las formas de onda de CA.

Por ejemplo: cuando el voltaje pico de la forma de onda de CA fue de 30 voltios, el voltaje rms se calcula de la siguiente manera:

V_RMS =V_{voltaje pico} * (1/ (√2)) = 30 * 0,7071 = 21,213

El valor resultante es casi idéntico en métodos gráficos y analíticos. Esto sólo ocurre en el caso de ondas sinusoidales. Mientras que en ondas no sinusoidales, el método gráfico es la única opción. En lugar de usar el voltaje pico, podemos calcular usando el voltaje que existe entre dos valores pico que es V_{polipropileno}.

los Valores rms sinusoidales se calculan de la siguiente manera:

V_RMS =V_{voltaje pico} * (1/ (√2)) = V_{voltaje pico} * 0.7071

V_RMS =V_{voltaje pico} * (1/ 2(√2)) = V_pico-pico * 0.3536

V_RMS =V_medio * (∏/ (√2)) = V_medio* 1.11

Equivalente de voltaje efectivo

Existen principalmente dos enfoques generales para calcular el valor de voltaje rms de una onda sinusoidal o incluso alguna otra forma de onda complicada. Los enfoques son

• Método de gráfico de voltaje RMS – Sirve para calcular el voltaje RMS de una onda no sinusoidal que varía con el tiempo. Esto se puede hacer apuntando a las coordenadas medias de la onda.
• Método analítico de voltaje RMS – Se utiliza para calcular la tensión de onda mediante cálculos matemáticos.

Enfoque gráfico

Este enfoque muestra el mismo procedimiento para calcular el valor RMS para la mitad positiva y negativa de la onda. Así, este artículo explica el procedimiento de un ciclo positivo. El valor se puede calcular considerando una cantidad específica de precisión para un instante espaciado similar en toda la forma de onda.

El semiciclo positivo se separa en 'n' partes iguales que también se denominan ordenadas medianas. Cuando haya más medianas ordenadas, el resultado será más preciso. Entonces, el ancho de cada ordenada central será n grados y la altura es el valor instantáneo de la onda en el eje x de la onda.

Aquí, cada valor de la media ordenada de la onda se duplica y luego se suma al siguiente valor. Este enfoque proporciona el valor al cuadrado del voltaje RMS. Luego el valor obtenido se divide por el número total de ordenadas medianas donde esto da el valor promedio del voltaje RMS. Por lo tanto, la ecuación de voltaje RMS está dada por

Vrms = [total sum of the middle ordinates × (voltage)2]/ número de medianas ordenadas

En el siguiente ejemplo, hay 12 coordenadas medias y el voltaje RMS se muestra como

V_RMS = √(V₁²+V₂²+V₃²+V₄²+V₅²+V₆²+……+V₁₂²)/12

Considere que el voltaje de CA tiene un valor de voltaje pico de 20 voltios y considerando 10 valores medianos de ordenadas, está dado por

V_RMS = √(6,2²+ 11,8²+ 16,2²+ 19²+ 20²+ 16,2²+ 11,8²+6.2²+ 0²)/10 = √(2000)/12

V_RMS = 14,14 V

El enfoque gráfico muestra excelentes resultados al conocer los valores efectivos de una onda alterna que es sinusoidal o simétrica. Esto significa que el método gráfico es incluso aplicable a formas de onda complicadas.

Aproximación analítica

Aquí, este método solo trata con ondas sinusoidales cuyos valores de voltaje RMS son fáciles de encontrar a través del enfoque matemático. Un tipo periódico de onda sinusoidal es constante y está dado por

V

En esto, el valor RMS del voltaje sinusoidal V

V_RMS = √(1/T ʃ^j₀V_máximo²* porque²(ωt))

Cuando se consideran límites integrales entre 0⁰ y 360⁰entonces

V_RMS = √(1/T ʃ^j₀V_máximo²* porque²(ωt))

En general, correspondiente a los voltajes de CA, el voltaje RMS es el mejor medio de representación donde representa los valores de amplitud, corriente y voltaje de la señal. El valor RMS no es similar a la mediana de todos los valores instantáneos. La proporción entre el voltaje RMS y el valor de voltaje pico es equivalente a la corriente RMS y el valor de corriente pico.

Muchos dispositivos Los multímetros, ya sean amperímetros o voltímetros, calculan el valor RMS teniendo en cuenta las ondas sinusoidales precisas. Para medir el valor RMS de la onda no sinusoidal, se requiere un "multímetro preciso". El valor encontrado por el enfoque RMS para una onda sinusoidal proporciona un efecto de calentamiento similar al de la onda continua.

por ejemplo, yo²R = yo_RMS²A. En el caso de tensiones y corrientes alternas, deben considerarse como valores efectivos si no se consideran como otros. Entonces, 10 amperios de CA proporcionarán un efecto de calentamiento similar a 10 amperios de CC y un pico de aproximadamente 14,12 amperios.

Entonces, esto se trata del concepto de voltaje RMS, su ecuación, formas de onda sinusoidales, los métodos utilizados para calcular estos valores de voltaje y los detalles. Teoría del voltaje RMS de este. También sepa cómo el voltaje pico, el voltaje promedio y los voltajes pico a pico se convierten en voltaje RMS a través de un Calculadora RMS?