|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Biên độ, trung bình, hiệu dụng. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Radio nghiệp dư cho người mới bắt đầu Bài báo dành cho ảnh hưởng của dạng dòng điện đối với hoạt động của nó. Nó cũng nói về việc đo điện áp và dòng điện của các dạng sóng điện khác nhau. Trước hết, cần nhắc lại rằng dòng điện xoay chiều, bất kể ở dạng nào, được đặc trưng bởi biên độ Iampl (đồng nghĩa với giá trị cực đại), Iav trung bình và giá trị Ieff hiệu dụng (rms, hiệu dụng). Tác dụng của dòng điện đối với các tải khác nhau khi hình dạng của nó thay đổi khác nhau theo những cách khác nhau. Ví dụ: dòng sạc của pin trong quá trình chuyển đổi từ chỉnh lưu toàn sóng sang chỉnh lưu nửa sóng đơn sẽ giảm đi một nửa. Nếu tải của bộ chỉnh lưu là một lò sưởi, với sự thay đổi hình dạng như vậy, không phải dòng điện mà công suất giảm đi một nửa. Vì như bạn đã biết, công suất P tỷ lệ với bình phương dòng điện (P \u2d IXNUMXR), nên đối với chỉnh lưu nửa sóng, dòng điện không giảm một nửa mà giảm Đại lượng đầu tiên trong ba đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều là giá trị caoe Iampl. Nó bằng với giá trị tức thời tối đa của dòng điện trong khoảng thời gian nó thay đổi. Thật kỳ lạ, từ quan điểm về tác động của các dạng dòng điện khác nhau lên các tải khác nhau, biên độ dòng điện là ít thông tin nhất. Đó là lý do tại sao giá trị của dòng điện xoay chiều được xác định bằng cách so sánh tác dụng của nó với tác dụng của dòng điện một chiều. trung bình giá trị của dòng điện xoay chiều là giá trị của dòng điện một chiều mang cùng điện tích trong cùng khoảng thời gian với dòng điện xoay chiều. Đối với dòng điện xoay chiều có dạng đối xứng qua trục thời gian (ví dụ: tín hiệu hình sin), giá trị trung bình của dòng điện bằng không. Do đó, giá trị trung bình thường được hiểu là trung bình đã chỉnh lưu, tức là giá trị trung bình của dòng điện sau khi đã được chỉnh lưu. Giá trị trung bình của dòng điện đặc trưng cho hoạt động của nó, chẳng hạn như khi sạc pin. Có hiệu lực giá trị của dòng điện xoay chiều là giá trị của dòng điện một chiều, đi qua một tải tuyến tính đang hoạt động (giả sử, một điện trở), giải phóng cùng một lượng nhiệt trong cùng một khoảng thời gian mà dòng điện xoay chiều sẽ giải phóng trong tải này. Giá trị hiệu dụng của dòng điện có ý nghĩa quan trọng đối với các thiết bị sưởi ấm. Để mô tả hình dạng của các tín hiệu tuần hoàn, hai tham số được đưa ra: hệ số biên độ ka=Iampl/Ieff và hệ số hình dạng kf=Ieff/Iav.rect. Với dạng sóng phổ biến nhất - hình sin - các giá trị được xem xét là:
Về mặt đồ thị, giá trị trung bình của dòng điện xoay chiều là diện tích dưới đường cong đặc trưng cho sự phụ thuộc của dòng điện vào thời gian. Giá trị hiệu dụng tương ứng với căn bậc hai của diện tích dưới đường cong mô tả sự phụ thuộc của bình phương cường độ dòng điện vào thời gian. Trên hình. 1 hiển thị đồ thị cho tín hiệu hình sin thông thường I(t)/Iampl và hình vuông của nó (I(t)/Iampl)2. Từ việc so sánh các đồ thị, có thể thấy rằng bình phương của dòng điện (và công suất tức thời tỷ lệ với nó) dao động ở tần số gấp đôi so với dòng điện. Ngoài ra, độ lệch của bình phương dòng điện so với đường cong ở mức 0,5 lên xuống là như nhau. Khi tính diện tích dưới đường cong này, độ lệch được bù, nghĩa là nó bằng một nửa so với diện tích dưới đường thẳng đặc trưng cho dòng điện một chiều. Vì giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện tỉ lệ với căn bậc hai của diện tích nên hiển nhiên nó nằm trong
Thật không may, không thể xác định diện tích bên dưới hình sin I(t) / Iampl nếu không có kiến thức về phép tính tích phân, bạn sẽ phải tin vào các tỷ lệ trên. Đối với điện áp của tín hiệu điện xoay chiều, có các giá trị đặc trưng giống như đối với dòng điện - biên độ Uampl, Uav trung bình và Ueff hiệu dụng. Mối liên hệ giữa chúng là như nhau. Với điện áp nguồn hiệu dụng là 220 V, điện áp biên độ là 311 V, điện áp chỉnh lưu trung bình là 198 V. Trong thực tế, một đài phát thanh nghiệp dư phải đáp ứng các tín hiệu điện có hình dạng khác nhau. Hãy xem xét một số trong số họ. Điện áp hình sin (Hình 2, a) với chỉnh lưu toàn sóng (Hình 2, b) vẫn giữ nguyên các đặc tính của nó và điện áp trung bình trở nên hoàn toàn bằng với điện áp được chỉnh lưu trung bình.
Ở trên đã nói rằng với chỉnh lưu nửa sóng đơn (Hình 2, c), giá trị điện áp trung bình giảm một nửa so với chỉnh lưu toàn sóng và giá trị hiệu dụng giảm theo hệ số. Dễ hiểu rằng nếu trong bất kỳ bộ điều khiển công suất nào, một trong số N nửa chu kỳ được truyền cho tải, thì điện áp trung bình giảm N lần (công suất trên tải giảm cùng một lượng) và điện áp hiệu dụng - bằng Quanh co (Hình 2d). Đây là tên của tín hiệu mà một nửa chu kỳ bằng với giá trị cực đại của nó và nửa còn lại bằng 2 (Hình XNUMXd). Đối với anh ta, giá trị trung bình bằng một nửa biên độ. Công suất tiêu tán bởi dòng điện dạng này trong tải bằng một nửa công suất từ dòng điện một chiều, vì vậy giá trị hiệu dụng của tín hiệu trong Tàu xung hình chữ nhật (Hình 2, f) với thời lượng t với chu kỳ lặp lại T. Đối với tín hiệu như vậy, có khái niệm "chu kỳ nhiệm vụ", thường được ký hiệu bằng chữ Q và được định nghĩa là tỷ lệ giữa chu kỳ với thời lượng xung: Q = T/t. Vì dòng tín hiệu ở dạng này hoạt động Q thời gian ít hơn so với dòng điện trực tiếp, nên giá trị trung bình của tín hiệu nhỏ hơn Q lần so với biên độ và giá trị hiệu dụng là tín hiệu răng cưa (Hình 2, g, h). Đối với anh ta, giá trị trung bình (trung bình được chỉnh lưu cho lưỡng cực) bằng một nửa biên độ (diện tích của tam giác bằng một nửa tích của đáy và chiều cao). Để tính giá trị hiệu dụng, cần xác định diện tích dưới parabol mô tả sự phụ thuộc của bình phương tín hiệu vào thời gian. Không dễ để tính diện tích này, trong một phép tính toán học, giá trị hiệu quả thu được trong Mối quan hệ tương tự cũng có giá trị đối với tín hiệu tam giác (Hình 2i), bao gồm tín hiệu lưỡng cực (Hình 2j). Điện áp ở đầu ra của bộ điều khiển xung pha (Hình 2, l). Hình dạng của nó được đặc trưng bởi góc dẫn a, thường có thể thay đổi từ 0 đến
trung bình - hiệu quả - trong đó Uampl.s là điện áp cực đại của mạng ở đầu vào của bộ điều chỉnh và góc a trong công thức cuối cùng phải được thay thế bằng radian. Trên hình. Hình 3 cho thấy các phụ thuộc được mô tả bởi các công thức này.
Làm thế nào để các dụng cụ đo phản ứng với các dạng sóng khác nhau? Trước hết, chúng tôi lưu ý rằng hầu hết tất cả các đồng hồ vạn năng con trỏ và kỹ thuật số ở chế độ đo điện áp và dòng điện trực tiếp đều xác định giá trị trung bình của tín hiệu đang nghiên cứu. Các dụng cụ của hệ thống điện từ phù hợp để đo điện áp và dòng điện hiệu dụng - hình ảnh của dấu hiệu tương ứng được vẽ trên thang đo của chúng (Hình 4, a). Các thiết bị này thường được sử dụng trong các bảng khác nhau để kiểm soát điện áp nguồn. Chúng tương đối đơn giản và rẻ, nhưng tiêu thụ năng lượng đáng kể, hoạt động trong dải tần số hẹp và có thang đo phi tuyến tính.
Các thiết bị đặc biệt để đo chính xác điện áp hiệu dụng trong dải tần số rộng rất phức tạp và đắt tiền. Để xác định giá trị biên độ của điện áp, người ta thường sử dụng bộ chỉnh lưu đi-ốt được nạp trên vôn kế DC và một tụ điện lớn (Hình 4b). Độ chính xác của phép đo như vậy là đủ đối với điện áp cao hơn nhiều so với điện áp rơi trên diode (khoảng 0,6 V). Con trỏ và đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, khi theo dõi điện áp và dòng điện xoay chiều, xác định giá trị chỉnh lưu trung bình và nhân nó với hệ số hình dạng của tín hiệu hình sin. Do đó, khi đo điện áp hình sin, chúng ta thấy giá trị hiệu dụng của nó trên chỉ báo của thiết bị. Với bất kỳ dạng tín hiệu nào khác, việc giải thích kết quả đo bằng vôn kế AC là khó khăn. Ví dụ: khi kết nối vôn kế AC sử dụng bộ chỉnh lưu nửa sóng và không có tụ điện ghép ở đầu vào, nó sẽ hiển thị giá trị bằng XNUMX hoặc cao gấp đôi giá trị hiệu dụng tùy thuộc vào cực của kết nối với cực. đầu ra của bộ chỉnh lưu toàn sóng. Nếu nó được kết nối với đầu ra của bộ chỉnh lưu nửa sóng, thì nó sẽ hiển thị bằng XNUMX hoặc điện áp hiệu dụng của tín hiệu chưa được chỉnh lưu. Trong cả hai trường hợp, kết quả đo đều không đáng tin cậy. Với sự hiện diện của một tụ điện ghép nối, việc giải thích các bài đọc thậm chí còn khó khăn hơn. Vì vậy, để đo điện áp xoay chiều một cực trong trường hợp không có dụng cụ chuyên dùng, nên dùng vôn kế một chiều. Một vôn kế như vậy, như đã đề cập, đo điện áp trung bình và để có được giá trị hiệu dụng, số đọc của nó phải được nhân với hệ số hình dạng. Và để có được giá trị biên độ, nó đủ hiệu quả để nhân với hệ số biên độ. Biết giá trị biên độ của điện áp của một chuỗi các xung hình chữ nhật, không khó để xác định chu kỳ làm việc của các xung từ kết quả đo giá trị trung bình, điều này đôi khi rất thuận tiện.
Bảng hiển thị tỷ lệ của các giá trị trung bình và hiệu dụng đối với biên độ, cũng như các hệ số hình dạng và biên độ cho các tín hiệu được xem xét.
Tác giả: S. Biryukov, Moscow
Máy tỉa hoa trong vườn
02.05.2024 Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến
02.05.2024 Bẫy không khí cho côn trùng
01.05.2024
▪ Methyl được tìm thấy trong không gian ▪ Nền tảng có thể đeo được Snapdragon Wear 2100 ▪ Mạng cục bộ cho máy tính lượng tử
▪ phần của trang web Xe hơi. Lựa chọn bài viết ▪ bài Định luật tỉ số thể tích đơn giản. Lịch sử và bản chất của khám phá khoa học ▪ bài viết Điều gì giữ Mặt trăng trong quỹ đạo Trái đất? đáp án chi tiết ▪ bài báo Borodachevnik. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Chỉ báo cuộc gọi. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết tục ngữ Talysh và những câu nói. Lựa chọn lớn
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Một lần! Để tránh những mâu thuẫn như vậy, các khái niệm trên được đưa ra.
thời gian.
thời gian.
nhỏ hơn biên độ lần.
. Giá trị biên độ của hiệu điện thế có dạng này là
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này