No domínio da eletrônica, freqüentemente ouvimos os termos alternado e direto atual . Portanto, uma forma de onda alternada é aquela que está relacionada à corrente CA. Isso significa que é um tipo periódico de forma de onda que alterna entre valores negativos e positivos. E o tipo mais geral de forma de onda usado para representar isso é uma forma de onda sinusoidal. Quando se trata de forma de onda de corrente contínua, os valores de corrente e tensão estão basicamente em condição estável. É tão simplificado para representar valores estáveis e seus valores de magnitude também. Mas de acordo com a discussão acima, os valores de magnitude das formas de onda AC não são tão simples porque variam continuamente, correspondendo ao tempo. Para saber isso, existem muitos métodos e o método mais popular é “RMS Voltage”. Este artigo explica claramente toda a teoria da tensão RMS, suas equações, métodos aplicáveis e outros.

O que é tensão RMS?

Definição: Em primeiro lugar, ele é expandido como Valor médio quadrático. A definição geral dada por muitos para isso é a quantidade de energia CA calculada, que fornece a mesma quantidade de energia de aquecimento correspondente à CC potência , mas a tensão RMS tem funcionalidade adicional. É denominado como √ do valor médio da função dupla dos valores instantâneos gerados.

O valor é representado como V_RMSe o valor atual RMS é I_RMS.

RMS Voltage Waveform

Os valores RMS são calculados apenas para a tensão sinusoidal flutuante no tempo ou valores de corrente em que a magnitude da onda se altera em correspondência com o tempo, mas não são empregados para o cálculo dos valores da forma de onda DC, pois a magnitude permanece constante. Ao comparar o valor RMS da onda sinusoidal CA, que fornece uma quantidade semelhante de energia elétrica com a carga fornecida como um circuito CC semelhante, o valor é conhecido como valor efetivo.

Aqui, o valor atual efetivo é representado como I_efe o valor de tensão efetiva é V_ef. Ou então, o valor efetivo também é declarado como quantos amperes ou volts para uma onda CC são semelhantes aos correspondentes à capacidade de gerar uma quantidade semelhante de energia.

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Equação

É mais importante saber o Equação de tensão RMS onde é empregado para calcular muitos valores e a equação básica é

V_RMS= V_{tensão de pico}* (1 / (√2)) = V_{tensão de pico}* 0,7071

O valor da tensão RMS é baseado no valor da magnitude da onda AC e não depende do ângulo de fase ou da frequência do formas de onda de corrente alternada.

Por exemplo: quando a tensão de pico da forma de onda CA foi fornecida como 30 volts, a tensão RMS é calculada da seguinte forma:

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

O valor resultante é quase idêntico nos métodos gráficos e analíticos. Isso acontece apenas no caso de ondas sinusoidais. Já nas ondas não senoidais, o método gráfico é a única opção. Em vez de usar a tensão de pico, podemos calcular usando a tensão que existe entre dois valores de pico que é V_P-P.

O Valores RMS sinusoidais são calculados da seguinte forma:

V_RMS= V_{tensão de pico}* (1 / (√2)) = V_{tensão de pico}* 0,7071

V_RMS= V_{tensão de pico}* (1/2 (√2)) = V_{pico a pico}* 0,3536

V_RMS= V_média* ( ∏ / (√2)) = V_média* 1,11

RMS Tensão Equivalente

Existem basicamente duas abordagens gerais para o cálculo do valor de tensão RMS de uma onda senoidal ou mesmo de outra forma de onda complicada. As abordagens são

Método gráfico de tensão RMS - É usado para calcular a tensão RMS de uma onda não senoidal que varia com o tempo. Isso pode ser feito apontando as ordenadas intermediárias na onda.
Método Analítico de Tensão RMS - É usado para calcular a tensão da onda por meio de cálculos matemáticos.

Abordagem Gráfica

Esta abordagem mostra o mesmo procedimento para o cálculo do valor RMS para a metade positiva e negativa da onda. Portanto, este artigo explica o procedimento de um ciclo positivo. O valor pode ser calculado considerando uma quantidade específica de precisão para um instante com espaçamento semelhante em toda a forma de onda.

O meio ciclo positivo é segregado em 'n' partes iguais, que também são chamadas de ordenadas intermediárias. Quando houver mais ordenadas intermediárias, o resultado será mais preciso. Portanto, a largura de cada ordenada do meio será de n graus e a altura é o valor instantâneo da onda no eixo x da onda.

Método Gráfico

Aqui, cada valor de ordenada do meio na onda é duplicado e adicionado ao próximo valor. Esta abordagem fornece o valor quadrado da tensão RMS. Em seguida, o valor obtido é dividido pelo número total de ordenadas do meio onde isso dá o valor médio da tensão RMS. Assim, a equação da tensão RMS é dada por

Vrms = [soma total das ordenadas do meio × (voltagem) 2] / número das ordenadas do meio

No exemplo abaixo, existem 12 ordenadas intermediárias e a tensão RMS é mostrada como

V_RMS= √ (V₁^dois+ V_dois^dois+ V₃^dois+ V₄^dois+ V₅^dois+ V₆^dois+ …… + V₁₂^dois) / 12

Vamos considerar que a tensão alternada tem um valor de tensão de pico de 20 volts e com a consideração de 10 valores de ordenadas intermediárias, é dado como

V_RMS= √ (6,2^dois+ 11,8^dois+ 16,2^dois+ 19^dois+ 20^dois+ 16,2^dois+ 11,8^dois+ 6,2^dois+ 0^dois) / 10 = √ (2000) / 12

V_RMS= 14,14 Volts

A abordagem gráfica mostra excelentes resultados no conhecimento dos valores RMS de uma onda AC, que é sinusoidal ou simétrica. Isso significa que o método gráfico é aplicável até mesmo a formas de onda complicadas.

Abordagem analítica

Aqui, este método lida apenas com ondas senoidais, que são fáceis de encontrar os valores de tensão RMS por meio de abordagem matemática. Um tipo periódico de onda senoidal é constante e dado como

V_(t)= V_max* cos (ωt).

Neste, o valor RMS da tensão senoidal V_(t)é

V_RMS= √ (1 / T ʃ^T₀V_max^dois*algo^dois(ωt))

Quando os limites integrais são considerados entre 0⁰e 360⁰, então

V_RMS= √ (1 / T ʃ^T₀V_max^dois*algo^dois(ωt))

Em geral, correspondendo às tensões AC, a tensão RMS é a melhor forma de representação, onde representa a magnitude do sinal, a corrente e os valores de tensão. O valor RMS não é semelhante à mediana de todos os valores instantâneos. A proporção da tensão RMS e do valor de tensão de pico é equivalente à corrente RMS e ao valor da corrente de pico.

Muitos dos dispositivos de multímetro também amperímetro ou o voltímetro calcula o valor RMS levando em consideração as ondas senoidais precisas. Para medir o valor RMS da onda não senoidal, é necessário um “multímetro preciso”. O valor encontrado pela abordagem RMS para uma onda senoidal fornece um efeito de aquecimento semelhante ao da onda DC.

Por exemplo, eu^doisR = I_RMS^doisR. No caso de tensões e correntes AC, elas devem ser consideradas como valores RMS se não forem consideradas como outras. Portanto, uma CA de 10 amperes fornecerá um efeito de aquecimento semelhante a uma CC de 10 amperes e um valor de pico de aproximadamente 14,12 amperes.

Assim, tudo isso é sobre o conceito de tensão RMS, sua equação, formas de onda senoidais, métodos usados para o cálculo desses valores de tensão e as Teoria de tensão RMS disso. Além disso, saiba como a voltagem de pico, a voltagem média e as voltagens pico a pico são convertidas em voltagem RMS por meio de um Calculadora RMS ?