Przebiegi sinusoidalne Obwody prądu przemiennego
Przebiegi sinusoidalne zmieniają się w czasie, ale ogólny wzór jest taki sam. Jest dobrze znaną koncepcją w elektrotechnice, że gdy cewka obraca się w kierunku magnesu, wytwarzany jest prąd przemienny.
Powyższy rysunek pokazuje, że kształt fali prądu przemiennego ciągle się zmienia, ale wzór jest taki sam w całym sygnale.
Istnieje kilka podstawowych cech przebiegu prądu przemiennego:
Amplituda
Maksymalna wartość, jaką osiąga sygnał z linii zerowej, nazywana jest amplitudą. V maks i V min oba są takie same w odpowiednim sygnale sinusoidalnym. Dla różnych sygnałów ich wartości są różne. Wzór na wartość międzyszczytową podaje się jako:
Poniżej podany rysunek wyraźnie przedstawia amplitudę:
Poniższy rysunek przedstawia wartość szczytową i wartość szczytową:
Częstotliwość
Liczba pełnych cykli przebiegu fali przechodzących przez dowolne medium w ciągu jednej sekundy nazywa się częstotliwością. Wzór na częstotliwość podaje się jako:
Jednostką częstotliwości jest herc (H). Poniższy rysunek podaje częstotliwość sygnału prądu przemiennego wynoszącą 3 Hz, czyli trzy cykle trwające jedną sekundę:
Okres czasu
Odwrotnością częstotliwości jest okres czasu lub innymi słowy czas, w którym przebieg się powtarza, jest okresem czasu. Wzór na okres przedstawia się następująco:
Powyższy rysunek przedstawia okres fali prądu przemiennego. Istnieją inne cechy przebiegu prądu przemiennego, takie jak:
Średnia wartość przebiegu prądu przemiennego
Przebieg prądu przemiennego uzyskuje się, biorąc średnią wszystkich chwilowych wartości napięcia lub prądu. Wzór na średnią podaje się jako:
Wartość skuteczna
Znak RMS jest powiązany wyłącznie z przebiegiem prądu przemiennego. Wzór do obliczenia RMS jest podany jako:
Współczynnik kształtu
W przypadku współczynnika kształtu podziel wartość RMS przez wartość średnią, a wzór na ten współczynnik kształtu zostanie podany w postaci:
Przykład kształtu fali prądu przemiennego
Znajdź wartości amplitudy, częstotliwości i okresu na poniższym rysunku:
Amplituda sygnału na rysunku jest podana jako
Okres czasu sygnału na rysunku jest podany jako
Częstotliwość sygnału na rysunku jest podana jako
Wniosek
Przebieg sinusoidalny zmienia się w sposób ciągły w czasie, ale powtarza się w całym sygnale. Istnieją pewne cechy związane z przebiegiem sinusoidalnym, takie jak okres, częstotliwość i amplituda.