Синусоидальные сигналы в цепях переменного тока
Синусоидальные сигналы меняются со временем, но общая картина остается той же. В электротехнике хорошо известна концепция, согласно которой, когда катушка вращается в магните туда и обратно, возникает переменный ток.
На рисунке выше показано, что форма сигнала переменного тока продолжает меняться, но рисунок одинаков на протяжении всего сигнала.
Существуют некоторые основные характеристики формы сигнала переменного тока:
Амплитуда
Максимальное значение, достигнутое сигналом от нулевой линии, называется амплитудой. V Макс и В. мин оба одинаковы в правильном синусоидальном сигнале. Для разных сигналов их значения различны. Формула для размаха значений задается следующим образом:
Ниже приведенный рисунок дает четкое представление об амплитуде:
На рисунке ниже показано пиковое значение и размах пикового значения:
Частота
Число полных циклов сигнала, проходящего через любую среду за одну секунду, называется частотой. Формула для представления частоты имеет вид:
Единицей измерения частоты является герц (Гн), на рисунке ниже указана частота сигнала переменного тока, равная 3 Гц, то есть три прохода цикла в течение одной секунды:
Временной период
Обратная частота — это период времени или, другими словами, время, в течение которого форма сигнала повторяется, — это период времени. Формула для представления периода имеет вид:
На рисунке выше показан период сигнала переменного тока. Существуют и другие характеристики формы сигнала переменного тока, такие как:
Среднее значение формы волны переменного тока
Форма сигнала переменного тока получается путем усреднения всех мгновенных значений напряжения или тока. Формула среднего значения задается как:
Среднеквадратичное значение
Характер RMS относится только к форме сигнала переменного тока. Формула для расчета RMS имеет следующий вид:
Фактор формы
Для форм-фактора разделите среднеквадратичное значение на среднее значение, и формула этого форм-фактора задается следующим образом:
Пример формы волны переменного тока
Найдите значения амплитуды, частоты и периода на рисунке ниже:
Амплитуда сигнала на рисунке определяется как
Период времени сигнала на рисунке дан как
Частота сигнала на рисунке задана как
Заключение
Синусоидальная форма сигнала постоянно меняется со временем, но повторяется на протяжении всего сигнала. Существуют некоторые характеристики, связанные с синусоидальной формой сигнала, такие как период, частота и амплитуда.