- Nilai Puncak Bentuk Gelombang AC
- Nilai Voltan dan Arus Sekejap
- Nilai Purata Bentuk Gelombang AC
- Nilai Root Mean Square (RMS) bentuk gelombang AC
- Faktor Bentuk
- Faktor Crest
Siri litar AC ini telah membawa kita dalam perjalanan yang telah menyaksikan kita membincangkan tentang apa sebenarnya AC, bagaimana dihasilkannya, beberapa sejarah, konsep di sebalik AC, bentuk gelombang, ciri dan beberapa sifatnya. Hari ini kita akan membahas beberapa istilah dan kuantiti yang berkaitan dengan Arus Bolak-balik.
Nilai Puncak Bentuk Gelombang AC
Salah satu sifat utama bentuk gelombang AC, selain frekuensi dan tempoh, adalah Amplitud yang mewakili nilai maksimum bentuk gelombang bergantian atau yang lebih dikenali, nilai puncak.
Puncak seperti kata menunjukkan, adalah nilai tertinggi dicapai oleh bentuk gelombang arus bolak (atau voltan) selama setengah kitaran bentuk gelombang yang diukur dari titik permulaan garis dasar pada sifar. Ini memberi kita satu perbezaan utama antara AC dan DC kerana isyarat berdasarkan DC adalah isyarat keadaan tetap, oleh itu ia mengekalkan amplitud malar yang selalu sama dengan besarnya arus DC atau voltan. Dalam gelombang sinus Murni, nilai Puncak selalu sama untuk kedua kitaran positif dan negatif yang membuat kitaran lengkap (+ Vp = -Vp), tetapi ini tidak berlaku untuk bentuk gelombang sinusoidal lain yang digunakan untuk mewakili bolak-balik semasa, kerana separuh kitaran yang berlainan cenderung mempunyai nilai puncak yang berbeza.
Nilai Voltan dan Arus Sekejap
Nilai Sekejap voltan atau arus Alternatif adalah nilai arus atau voltan pada waktu tertentu semasa kitaran bentuk gelombang.
Pertimbangkan Gambar di bawah.
Nilai voltan Seketika diberikan oleh persamaan;
V = Vpsin2πFt
Di mana Vp = nilai voltan puncak
Nilai seketika arus juga diperoleh dengan ungkapan yang serupa
I = Ipsin2πFt
Nilai Purata Bentuk Gelombang AC
Nilai rata-rata atau nilai min arus ulang-alik adalah purata semua nilai sesaat selama setengah kitaran. Ini adalah nisbah semua nilai sesaat dengan jumlah nilai sesaat yang dipilih selama setengah kitaran.
Nilai purata bentuk gelombang AC diberikan oleh persamaan;
Di mana V1… Vn adalah nilai voltan seketika semasa separuh kitaran.
Nilai purata juga diberikan oleh persamaan;
Vavg = 0.637 * Vp
Di mana Vp adalah nilai maksimum / Nilai puncak voltan dalam kitaran tersebut.
Persamaan yang sama ini juga berlaku untuk arus dan yang harus kita lakukan ialah menukar Voltan dalam persamaan untuk Arus.
Nilai purata gelombang AC hanya diukur selama setengah kitaran untuk satu sebab; apabila diukur dalam satu kitaran penuh, nilai rata-rata yang dihasilkan selalu sama dengan sifar kerana nilai purata kitar separuh positif akan membatalkan kitar separuh negatif dan sebagai hasilnya ungkapan berdasarkan persamaan yang diberikan di atas akan dinilai menjadi sifar.
Nilai Root Mean Square (RMS) bentuk gelombang AC
Akar kuadrat dari jumlah kuadrat dari nilai rata-rata arus ulang-alik atau voltan disebut sebagai punca kuasa dua punca atau nilai RMS voltan atau arus. Ia diberikan oleh hubungan;
Di mana i1 mewakili nilai arus seketika
Atau
Di mana Ip adalah arus maksimum atau puncak.
Set persamaan yang sama berlaku untuk voltan dan kita hanya perlu mengganti arus dengan voltan dalam persamaan.
Sebaiknya nilai voltan dan arus RMS digunakan sebanyak mungkin semasa melakukan pengiraan berkaitan arus bolak kecuali ketika melakukan pengiraan yang berkaitan dengan kuasa purata. Sebabnya adalah kenyataan bahawa kebanyakan alat ukur (multi-meter) yang digunakan untuk mengukur voltan dan arus bolak memberikan outputnya sebagai nilai rms. Seboleh mungkin untuk mengelakkan kesilapan, seseorang hanya boleh menggunakan Vp untuk mencari Ip dan Vrms untuk mencari Irms dan sebaliknya kerana kuantiti ini sama sekali berbeza antara satu sama lain.
Faktor Bentuk
Satu kuantiti lain yang berkaitan dengan arus bolak-balik yang perlu kita perhatikan adalah faktor bentuk.
Faktor bentuk adalah parameter yang digunakan dalam menggambarkan bentuk gelombang AC dan memberikan dengan nisbah antara nilai RMS kuantiti bolak-balik dan nilai rata-rata.
Di mana Vp adalah voltan puncak atau maksimum.
Salah satu cara untuk menentukan sama ada gelombang sinus adalah melalui faktor bentuk, yang mana gelombang sinus tulen akan selalu memberikan nilai 1.11.
Kami juga boleh Dapatkan Irms dari persamaan di atas seperti:
Faktor Bentuk = (0.707 x Vp) / (0.637 x Vp) 1.11 = Irms / Vavg Irms = 1.11 x Vavg
Satu lagi aplikasi faktor bentuk terdapat dalam multimeter digital yang digunakan dalam mengukur arus bolak atau voltan. Sebilangan besar meter ini secara amnya skala untuk menunjukkan nilai RMS gelombang sinus yang mereka rancang untuk memperoleh dengan mengira nilai purata dan mengalikan dengan faktor bentuk sinusoid (1.11) kerana agak sukar untuk menghitung secara digital nilai rms. Oleh itu, kadang-kadang, untuk bentuk gelombang AC yang bukan sinusoidal tulen, pembacaan dari multimeter mungkin sedikit tidak tepat.
Faktor Crest
Kuantiti terakhir yang berkaitan dengan arus bolak-balik yang akan kita bicarakan dalam artikel ini ialah Crest Factor.
Faktor puncak adalah nisbah nilai puncak arus ulang-alik atau voltan ke kuadrat punca gelombang bentuk gelombang. Secara matematik, ia diberikan oleh persamaan;
Di mana Vpeak adalah amplitud maksimum bentuk gelombang.
Untuk gelombang sinus murni, sama dengan faktor bentuk, faktor puncak selalu ditetapkan pada 1.414.
Kami juga boleh Dapatkan Irms dari persamaan di atas seperti:
1.414 = Vpeak / (0.707 x Vpeak) Vrms = puncak V / 1.414 Vrms = 0.707 x Vpeak
Faktor puncak sebahagian besarnya menunjukkan seberapa tinggi puncak kuantiti gantian. Sebagai contoh, dalam arus searah, faktor puncak selalu sama dengan 1 yang menunjukkan kekurangan puncak dalam bentuk gelombang arus searah.
Untuk dijadikan sebagai perkara utama di bawah ini adalah jadual yang menunjukkan faktor bentuk dan faktor puncak pelbagai jenis bentuk gelombang yang digunakan dalam mewakili bentuk gelombang AC.