Effektive verdier for strøm og spenning. Effektiv spenning, strøm

Styrken til vekselstrøm (spenning) kan karakteriseres ved hjelp av amplitude. Imidlertid er amplitudeverdien til strømmen ikke lett å måle eksperimentelt. Det er praktisk å assosiere styrken til vekselstrømmen med en hvilken som helst effekt produsert av strømmen, uavhengig av dens retning. Dette er for eksempel den termiske effekten av strøm. Rotasjonen av nålen til et amperemeter som måler vekselstrøm er forårsaket av forlengelsen av glødetråden, som varmes opp når strømmen går gjennom den.

Nåværende eller effektive Verdien av vekselstrøm (spenning) er verdien av likestrøm der samme mengde varme frigjøres ved den aktive motstanden over en periode som ved vekselstrøm.

La oss koble den effektive verdien av strømmen med dens amplitudeverdi. For å gjøre dette, la oss beregne mengden varme som genereres ved den aktive motstanden ved vekselstrøm i en tid som er lik oscillasjonsperioden. La oss huske at i henhold til Joule-Lenz-loven er mengden varme som frigjøres i en del av kretsen med motstand fast nåværende i løpet av , bestemmes av formelen
. Vekselstrøm kan kun betraktes som konstant i svært korte perioder
. La oss dele oscillasjonsperioden for et veldig stort antall små perioder
. Mengde varme
, tildelt ved motstanden i løpet av
:
. Den totale mengden varme som frigjøres over en periode kan finnes ved å summere varmen som frigjøres over individuelle korte tidsperioder, eller, med andre ord, ved å integrere:

.

Strømstyrken i kretsen varierer i henhold til en sinusformet lov

,

.

Utelater beregningene knyttet til integrasjon, skriver vi det endelige resultatet

.

Hvis det strømmet litt likestrøm gjennom kretsen , da i en tid lik , ville varme frigjøres
. Per definisjon likestrøm , som har samme termiske effekt som vekselstrøm, vil være lik den effektive verdien av vekselstrøm
. Vi finner den effektive verdien av strømmen ved å likestille varmen som frigjøres over en periode ved likestrøm og vekselstrøm



(4.28)

Det er klart at nøyaktig det samme forholdet forbinder de effektive og amplitudeverdiene til spenningen i en krets med en sinusformet vekselstrøm:

(4.29)

For eksempel er standard nettverksspenning på 220 V den effektive spenningen. Ved å bruke formel (4.29) er det lett å beregne at amplitudeverdien til spenningen i dette tilfellet vil være lik 311 V.

4.4.5. vekselstrøm

La i en del av kretsen med vekselstrøm faseforskyvningen mellom strøm og spenning være lik , dvs. Strøm og spenning endres i henhold til lovene:

,
.

Da er den øyeblikkelige verdien av kraften som frigjøres i kretsdelen

Kraften endres over tid. Derfor kan vi bare snakke om gjennomsnittsverdien. La oss bestemme den gjennomsnittlige kraften som frigjøres over en ganske lang tidsperiode (mange ganger lengre enn oscillasjonsperioden):

Bruker den velkjente trigonometriske formelen

.

Størrelse
det er ikke nødvendig å gjennomsnitt, siden det ikke er avhengig av tid, derfor:

.

Over lang tid klarer verdien av cosinus å endre seg mange ganger, og får både negative og positive verdier fra (1) til 1. Det er klart at gjennomsnittsverdien av cosinus over tid er null

, Derfor
(4.30)

Ved å uttrykke amplitudene til strøm og spenning gjennom deres effektive verdier ved å bruke formler (4.28) og (4.29), får vi

. (4.31)

Kraften som frigjøres i AC-delen av kretsen avhenger av de effektive verdiene for strøm og spenning og faseforskyvning mellom strøm og spenning. For eksempel, hvis en del av en krets består av bare aktiv motstand, da
Og
. Hvis en del av en krets bare inneholder induktans eller kun kapasitans, da
Og
.

Den gjennomsnittlige nullverdien av effekt allokert til induktans og kapasitans kan forklares som følger. Induktans og kapasitans låner bare energi fra generatoren og returnerer den deretter tilbake. Kondensatoren lades og utlades deretter. Strømstyrken i spolen øker, for så å falle igjen til null osv. Det er av den grunn at den gjennomsnittlige energien som forbrukes av generatoren ved induktive og kapasitive reaktanser er null, de ble kalt reaktive. Ved aktiv motstand er gjennomsnittseffekten forskjellig fra null. Med andre ord en ledning med motstand Når det går strøm gjennom den, varmes den opp. Og energien som frigjøres i form av varme går ikke tilbake til generatoren.

Hvis en del av kretsen inneholder flere elementer, så faseforskyvningen kan være annerledes. For eksempel, i tilfellet med kretsseksjonen vist i fig. 4.5, er faseforskyvningen mellom strøm og spenning bestemt av formel (4.27).

Eksempel 4.7. En motstand med motstand er koblet til den sinusformede vekselstrømgeneratoren . Hvor mange ganger vil den gjennomsnittlige effekten som forbrukes av generatoren endres hvis en spole med induktiv reaktans kobles til en motstand?
a) i serie, b) parallelt (fig. 4.10)? Overse den aktive motstanden til spolen.

Løsning. Når kun aktiv motstand er koblet til generatoren , strømforbruk

(se formel (4.30)).

Tenk på kretsen i fig. 4.10, a. I eksempel 4.6 ble amplitudeverdien til generatorstrømmen bestemt:
. Fra vektordiagrammet i fig. 4.11,a bestemmer vi faseforskyvningen mellom strømmen og spenningen til generatoren



.

Som et resultat, den gjennomsnittlige kraften som forbrukes av generatoren

.

Svar: når den er koblet i serie til en induktanskrets, vil den gjennomsnittlige effekten som forbrukes av generatoren reduseres med 2 ganger.

Tenk på kretsen i fig. 4.10, f. I eksempel 4.6 ble amplitudeverdien til generatorstrømmen bestemt
. Fra vektordiagrammet i fig. 4.11b bestemmer vi faseforskyvningen mellom strømmen og spenningen til generatoren



.

Deretter gjennomsnittlig strøm forbrukt av generatoren

Svar: når induktansen kobles parallelt, endres ikke den gjennomsnittlige effekten som forbrukes av generatoren.

Vekselstrøm har ikke funnet praktisk bruk på lenge. Dette skyldtes det faktum at de første elektriske energigeneratorene produserte likestrøm, som fullt ut tilfredsstilte de teknologiske prosessene innen elektrokjemi, og likestrømsmotorer har gode kontrollegenskaper. Men etter hvert som produksjonen utviklet seg, ble likestrøm mindre og mindre egnet for de økende kravene til økonomisk strømforsyning. Vekselstrøm gjorde det mulig å effektivt dele elektrisk energi og endre spenningen ved hjelp av transformatorer. Det ble mulig å produsere elektrisitet ved store kraftverk med påfølgende økonomisk distribusjon til forbrukerne, og strømforsyningsradiusen økte.

For tiden utføres sentral produksjon og distribusjon av elektrisk energi hovedsakelig på vekselstrøm. Kretser med skiftende – vekselstrøm – har en rekke funksjoner sammenlignet med likestrømskretser. Vekselstrømmer og spenninger forårsaker vekslende elektriske og magnetiske felt. Som et resultat av endringer i disse feltene i kretsløp, oppstår fenomenene selvinduksjon og gjensidig induksjon, som har den viktigste innvirkningen på prosessene som skjer i kretsene, og kompliserer analysen deres.

Vekselstrøm (spenning, emk osv.) er en strøm (spenning, emk osv.) som varierer over tid. Strømmer hvis verdier gjentas med jevne mellomrom i samme sekvens kalles periodisk, og den korteste tidsperioden som disse repetisjonene observeres er periode T. For periodisk strøm har vi

Frekvensområdet som brukes i teknologi: fra ultralave frekvenser (0,01-10 Hz - i automatiske kontrollsystemer, i analog datateknologi) - til ultrahøye frekvenser (3000 ¸ 300000 MHz - millimeterbølger: radar, radioastronomi). I den russiske føderasjonen, industriell frekvens f= 50 Hz.

Den øyeblikkelige verdien til en variabel er en funksjon av tiden. Det er vanligvis angitt med en liten bokstav:

Jeg- øyeblikkelig strømverdi;

u – øyeblikkelig spenningsverdi;

e - øyeblikkelig verdi av EMF;

R- øyeblikkelig kraftverdi.

Den største øyeblikkelige verdien av en variabel over en periode kalles amplitude (den er vanligvis angitt med en stor bokstav med en skrift m).

Gjeldende amplitude;

Spenningsamplitude;

EMF amplitude.

RMS-verdi for vekselstrøm

Verdien av en periodisk strøm lik verdien av likestrøm, som i løpet av en periode vil gi samme termiske eller elektrodynamiske effekt som den periodiske strømmen, kalles effektiv verdi periodisk strøm:

De effektive verdiene for EMF og spenning bestemmes på samme måte.

Sinusformet varierende strøm

Av alle mulige former for periodiske strømmer er den sinusformede strømmen mest utbredt. Sammenlignet med andre typer strøm har sinusformet strøm den fordelen at den generelt tillater den mest økonomiske produksjonen, overføringen, distribusjonen og bruken av elektrisk energi. Bare ved bruk av sinusformet strøm er det mulig å holde formene til spennings- og strømkurver uendret i alle deler av en kompleks lineær krets. Teorien om sinusformet strøm er nøkkelen til å forstå teorien om andre kretsløp.

Bilde av sinusformede emfs, spenninger og strømmer på det kartesiske koordinatplanet

Sinusformede strømmer og spenninger kan representeres grafisk, skrevet ved hjelp av ligninger med trigonometriske funksjoner, representert som vektorer på et kartesisk plan eller komplekse tall.

Vist i fig. 1, 2 grafer av to sinusformede EMF-er e 1 Og e 2 samsvarer med ligningene:

Verdiene til argumentene til sinusformede funksjoner kalles faser sinusformet, og faseverdien ved det første tidspunktet (t=0): Og - innledende fase( ).

Mengden som karakteriserer endringshastigheten til fasevinkelen kalles vinkelfrekvens. Siden fasevinkelen til en sinusoid i løpet av en periode T endringer med rad., da er vinkelfrekvensen , Hvor f– Frekvens.

Når man vurderer to sinusformede størrelser med samme frekvens sammen, kalles forskjellen i fasevinklene, lik forskjellen i de innledende fasene, Fasevinkel.

For sinusformet EMF e 1 Og e 2 Fasevinkel:

Vektorbilde av sinusformet varierende mengder

På det kartesiske planet, fra opprinnelsen til koordinatene, tegn vektorer som er like store som amplitudeverdiene til sinusformede mengder, og roter disse vektorene mot klokken ( i TOE blir denne retningen tatt som positiv) med vinkelfrekvens lik w. Fasevinkelen under rotasjon måles fra den positive halvaksen til abscissen. Projeksjoner av roterende vektorer på ordinataksen er lik de øyeblikkelige verdiene til emf e 1 Og e 2 (Fig. 3). Et sett med vektorer som representerer sinusformet varierende emf, spenninger og strømmer kalles vektordiagrammer. Når du konstruerer vektordiagrammer, er det praktisk å plassere vektorene i det første øyeblikket (t=0), som følger av likheten mellom vinkelfrekvensene til sinusformede størrelser og tilsvarer det faktum at det kartesiske koordinatsystemet selv roterer mot klokken med en hastighet w. I dette koordinatsystemet er altså vektorene stasjonære (fig. 4). Vektordiagrammer har funnet bred anvendelse i analysen av sinusformede strømkretser. Bruken av dem gjør kretsberegninger mer oversiktlige og enkle. Denne forenklingen ligger i det faktum at addisjon og subtraksjon av øyeblikkelige verdier av mengder kan erstattes med addisjon og subtraksjon av de tilsvarende vektorene.

La for eksempel ved grenpunktet til kretsen (fig. 5) den totale strømmen er lik summen av strømmene til de to grenene:

Tenk på følgende krets.

Den består av en AC-spenningskilde, tilkoblingsledninger og noe belastning. Dessuten er lastinduktansen veldig liten, og motstanden R er veldig høy. Vi pleide å kalle dette lastmotstand. Nå vil vi kalle det aktiv motstand.

Aktiv motstand

Motstand R kalles aktiv, fordi hvis det er en last med slik motstand i kretsen, vil kretsen absorbere energien som kommer fra generatoren. Vi vil anta at spenningen ved kretsterminalene overholder den harmoniske loven:

U = Um*cos(ω*t).

Vi kan beregne den øyeblikkelige strømverdien ved å bruke Ohms lov; den vil være proporsjonal med den øyeblikkelige spenningsverdien.

I = u/R = Um*cos(ω*t)/R = Im*cos(ω*t).

La oss konkludere: i en leder med aktiv motstand er det ingen faseforskjell mellom spennings- og strømsvingninger.

RMS gjeldende verdi

Amplituden til strømmen bestemmes av følgende formel:

Gjennomsnittsverdien av den kvadratiske strømmen over en periode beregnes ved å bruke følgende formel:

Her er Im amplituden til strømsvingningen. Hvis vi nå regner ut kvadratroten av gjennomsnittsverdien av kvadratet av strømmen, får vi en verdi som kalles den effektive verdien av vekselstrømmen.

Bokstaven I brukes til å betegne den effektive nåverdien. Det vil si at i form av en formel vil den se slik ut:

I = √(i^2) = Im/√2.

Den effektive verdien av vekselstrømmen vil være lik styrken til likestrømmen som det over samme tidsrom vil frigis like mye varme i den aktuelle lederen som ved vekselstrøm. For å bestemme den effektive spenningsverdien, brukes følgende formel.

U = √(u^2) = Um/√2.

La oss nå erstatte de effektive verdiene av strøm og spenning i uttrykket Im = Um/R. Vi får:

Dette uttrykket er Ohms lov for en del av en krets med en motstand som vekselstrøm flyter gjennom. Som i tilfellet med mekaniske vibrasjoner, vil vi i vekselstrøm være av liten interesse for verdiene for strømstyrke og spenning på et bestemt tidspunkt. Det vil være mye viktigere å kjenne de generelle egenskapene til oscillasjoner - som amplitude, frekvens, periode, effektive verdier av strøm og spenning.

Forresten er det verdt å merke seg at voltmetre og amperemetre designet for vekselstrøm registrerer nøyaktig de effektive verdiene for spenning og strøm.

En annen fordel med rms-verdier fremfor øyeblikkelige verdier er at de umiddelbart kan brukes til å beregne verdien av gjennomsnittseffekten P til en vekselstrøm.

En sinusformet vekselstrøm har forskjellige øyeblikksverdier i løpet av en periode. Det er naturlig å stille spørsmålet: hvilken strømverdi vil bli målt av et amperemeter koblet til kretsen? Effektene av strømmen bestemmes verken av amplitude eller øyeblikkelige verdier. For å evaluere effekten produsert av vekselstrøm, sammenligner vi effekten med den termiske effekten av likestrøm.

Makt P likestrøm Jeg, passerer gjennom motstand r, vil

P = Jegr .

Vekselstrøm vil uttrykkes som den gjennomsnittlige øyeblikkelige effekteffekten Jegr for hele perioden eller gjennomsnittsverdien fra ( jeg er× sin ω t) 2 × r for samme tid.

La gjennomsnittet Jeg 2 per periode vil være M. Ved å sette likhetstegn mellom likestrøm og vekselstrøm har vi:

Jegr = M × r ,

Omfanget Jeg kalles den effektive verdien av vekselstrømmen.

Gjennomsnittlig verdi Jeg 2 med sinusformet vekselstrøm bestemmes som følger. La oss bygge en sinusformet kurve for strømendring (Figur 1).


Figur 1. Effektiv verdi av sinusformet strøm

Ved å kvadrere hver øyeblikkelig strømverdi får vi avhengighetskurven Jeg 2 fra tid til annen. Begge halvdelene av denne kurven ligger over den horisontale aksen, siden negative strømverdier (- Jeg) gi positive verdier i andre halvdel av perioden. La oss bygge et rektangel med en base T og et område lik arealet avgrenset av kurven Jeg 2 og horisontal akse. Rektangelhøyde M vil tilsvare gjennomsnittsverdien Jeg 2 per periode. Denne verdien for perioden, beregnet ved hjelp av høyere matematikk, vil være lik .

Derfor,

Siden den effektive verdien av vekselstrømmen Jeg lik , så vil formelen til slutt ta formen

Tilsvarende forholdet mellom de effektive og amplitudeverdiene for spenning U Og E har formen:

De effektive verdiene av variable mengder, det vil si den effektive verdien av spenning, strøm og elektromotorisk kraft, er angitt med store bokstaver uten tegn ( U, Jeg, E).

Basert på ovenstående kan vi si at den effektive verdien av vekselstrøm er lik slik likestrøm, som, som passerer gjennom samme motstand som vekselstrøm, frigjør samme mengde energi på samme tid.

Elektriske måleinstrumenter (amperemeter, voltmeter) koblet til vekselstrømkretsen viser den effektive verdien av strøm og spenning.

Når du konstruerer vektordiagrammer, er det mer praktisk å plotte ikke amplituden, men de effektive verdiene til vektorene. For å gjøre dette reduseres lengdene på vektorene med en faktor. Dette vil ikke endre plasseringen av vektorene på diagrammet.

I et mekanisk system oppstår tvungne vibrasjoner når en ekstern periodisk kraft virker på det. På samme måte oppstår tvungne elektromagnetiske oscillasjoner i en elektrisk krets under påvirkning av en ekstern periodisk varierende EMF eller en eksternt varierende spenning.

Tvunget elektromagnetiske oscillasjoner i en elektrisk krets er elektrisk vekselstrøm.

  • Vekselstrøm er en strøm hvis styrke og retning endres med jevne mellomrom.

I fremtiden vil vi studere tvungne elektriske oscillasjoner som oppstår i kretser under påvirkning av spenning som varierer harmonisk med frekvensen ω i henhold til sinus- eller cosinusloven:

\(~u = U_m \cdot \sin \omega t\) eller \(~u = U_m \cdot \cos \omega t\) ,

Hvor u- øyeblikkelig spenningsverdi, U m er spenningsamplituden, ω er den sykliske frekvensen til svingninger. Hvis spenningen endres med en frekvens ω, vil strømmen i kretsen endres med samme frekvens, men strømsvingningene trenger ikke nødvendigvis å være i fase med spenningssvingningene. Derfor i det generelle tilfellet

\(~i = I_m \cdot \sin (\omega t + \varphi_c)\) ,

hvor φ c er faseforskjellen (forskyvningen) mellom strøm- og spenningssvingninger.

Basert på dette kan vi gi følgende definisjon:

  • Vekselstrøm er en elektrisk strøm som endres over tid i henhold til en harmonisk lov.

Vekselstrøm sikrer drift av elektriske motorer i maskiner i anlegg og fabrikker, driver lysarmaturer i våre leiligheter og utendørs, kjøleskap og støvsugere, varmeapparater m.m. Frekvensen av spenningssvingninger i nettverket er 50 Hz. Vekselstrømmen har samme oscillasjonsfrekvens. Dette betyr at innen 1 s vil strømmen endre retning 50 ganger. En frekvens på 50 Hz er akseptert for industriell strøm i mange land rundt om i verden. I USA er frekvensen av industriell strøm 60 Hz.

Dynamo

Hovedtyngden av verdens elektrisitet genereres for tiden av vekselstrømsgeneratorer, som skaper harmoniske svingninger.

  • Dynamo er en elektrisk enhet designet for å konvertere mekanisk energi til vekselstrømsenergi.

Generatorens induksjons-emk endres i henhold til en sinusformet lov

\(e=(\rm E)_(m) \cdot \sin \omega \cdot t,\)

hvor \((\rm E)_(m) =B\cdot S\cdot \omega\) er amplitudeverdien (maksimal) til EMF. Når koblet til terminalene på lastrammen med motstand R, vil vekselstrøm gå gjennom den. I henhold til Ohms lov for en del av en krets, strømmen i lasten

\(i=\dfrac(e)(R) =\dfrac(B \cdot S \cdot \omega )(R) \cdot \sin \omega \cdot t = I_(m) \cdot \sin \omega \cdot t,\)

hvor \(I_(m) = \dfrac(B\cdot S\cdot \omega )(R)\) er amplitudeverdien til strømmen.

Hoveddelene til generatoren er (fig. 1):

  • induktor- en elektromagnet eller permanent magnet som skaper et magnetfelt;
  • anker- vikling der en vekslende EMF induseres;
  • kommutator med børster- en enhet ved hjelp av hvilken strøm fjernes fra roterende deler eller tilføres gjennom dem.

Den stasjonære delen av generatoren kalles stator, og bevegelig - rotor. Avhengig av utformingen av generatoren, kan ankeret være enten en rotor eller en stator. Ved mottak av vekselstrøm med høy effekt, gjøres ankeret vanligvis ubevegelig for å forenkle strømoverføringskretsen til det industrielle nettverket.

I moderne vannkraftverk roterer vann akselen til en elektrisk generator med en frekvens på 1-2 omdreininger per sekund. Således, hvis generatorarmaturet bare hadde en ramme (vikling), ville det oppnås en vekselstrøm med en frekvens på 1-2 Hz. Derfor, for å oppnå vekselstrøm med en industriell frekvens på 50 Hz, må ankeret inneholde flere viklinger som tillater å øke frekvensen til den genererte strømmen. For dampturbiner, hvis rotor roterer veldig raskt, brukes en armatur med en vikling. I dette tilfellet faller rotorrotasjonsfrekvensen sammen med vekselstrømsfrekvensen, dvs. rotoren skal gjøre 50 rps.

Kraftige generatorer produserer en spenning på 15-20 kV og har en virkningsgrad på 97-98%.

Fra historien. Opprinnelig oppdaget Faraday bare en knapt merkbar strøm i spolen når en magnet beveget seg nær den. "Hva er nytten med dette?" - spurte de ham. Faraday svarte: "Hva nytte kan en nyfødt baby ha?" Litt mer enn et halvt århundre har gått, og som den amerikanske fysikeren R. Feynman sa, «den ubrukelige nyfødte ble til en mirakelhelt og forandret jordens overflate på en måte som hans stolte far ikke engang kunne forestille seg».

*Driftsprinsipp

Driftsprinsippet til en vekselstrømgenerator er basert på fenomenet elektromagnetisk induksjon.

La den ledende rammen ha et areal S roterer med vinkelhastighet ω rundt en akse plassert i sitt plan vinkelrett på et jevnt magnetfelt med induksjon \(\vec(B)\) (se fig. 1).

Ved jevn rotasjon av rammen endres vinkelen α mellom retningene til magnetfeltinduksjonsvektoren \(\vec(B)\) og normalen til rammens plan \(\vec(n)\) med tiden iht. til en lineær lov. Hvis for øyeblikket t= 0 vinkel α 0 = 0 (se fig. 1), da

\(\alpha = \omega \cdot t = 2\pi \cdot \nu \cdot t,\)

der ω er vinkelhastigheten til rammen, ν er frekvensen til dens rotasjon.

I dette tilfellet vil den magnetiske fluksen som passerer gjennom rammen endres som følger

\(\Phi \venstre(t\høyre)=B\cdot S\cdot \cos \alpha =B\cdot S\cdot \cos \omega \cdot t.\)

Deretter, i henhold til Faradays lov, induseres en indusert emk

\(e=-\Phi "(t)=B\cdot S\cdot \omega \cdot \sin \omega \cdot t = (\rm E)_(m) \cdot \sin \omega \cdot t.\ )

Vi understreker at strømmen i kretsen flyter i én retning i løpet av en halv omdreining av rammen, og deretter endrer retning til motsatt, som også forblir uendret i løpet av neste halve omdreining.

RMS-verdier for strøm og spenning

La strømkilden skape en vekslende harmonisk spenning

\(u=U_(m) \cdot \sin \omega \cdot t.\;\;\;(1)\)

I følge Ohms lov er strømmen i en del av en krets som bare inneholder en motstand med motstand R, koblet til denne kilden, endres også med tiden i henhold til en sinusformet lov:

\(i = \dfrac(u)(R) =\dfrac(U_(m) )(R) \cdot \sin \omega \cdot t = I_(m) \cdot \sin \omega \cdot t,\; \;\; (2)\)

hvor \(I_m = \dfrac(U_(m))(R).\) Som vi ser endres også strømstyrken i en slik krets over tid i henhold til en sinusformet lov. Mengder U m, jeg er er kalt amplitudeverdier av spenning og strøm. Tidsavhengige spenningsverdier u og strømstyrke Jeg kalt umiddelbar.

I tillegg til disse mengdene brukes en mer karakteristikk av vekselstrøm: gjeldende (effektive) verdier for strøm og spenning.

  • Gjeldende (effektiv) kraftverdi vekselstrøm er styrken til en slik likestrøm, som, som passerer gjennom en krets, avgir samme mengde varme per tidsenhet som en gitt vekselstrøm.

Angitt med bokstaven Jeg.

  • Gjeldende (effektiv) spenningsverdi vekselstrøm er spenningen til en slik likestrøm, som, som passerer gjennom kretsen, avgir samme mengde varme per tidsenhet som den gitte vekselstrømmen.

Angitt med bokstaven U.

Aktiv ( jeg, U) og amplitude ( jeg m, u m) verdier er relatert til hverandre ved følgende relasjoner:

\(I = \dfrac(I_(m) )(\sqrt(2)), \; \; \; U =\dfrac(U_(m) )(\sqrt(2)).\)

Dermed forblir uttrykkene for å beregne kraften som forbrukes i likestrømkretser gyldige for vekselstrøm hvis vi bruker de effektive verdiene av strøm og spenning i dem:

\(P = U\cdot I = I^(2) \cdot R = \dfrac(U^(2))(R).\)

Det skal bemerkes at Ohms lov for en vekselstrømkrets som bare inneholder en motstand med en motstand R, utføres både for amplitude og effektiv, og for øyeblikkelige verdier av spenning og strøm, på grunn av det faktum at svingningene deres faller sammen i fase.