Etikett: effektivvärde

Effektivvärde för växelström och -spänning

Fysik B - NV09FMT

Redan i Fysik A har vi studerat likström och likspänning. Det trevliga med dessa är att de är konstanta, och att de inte varierar som funktion av tiden. Det gör att vi enkelt kan beräkna en krets utvecklade effekt (minns P=U\cdot I), då ström och spänning ju är konstanta.

En växelspänning varierar spänningen periodiskt (titta på denna Wolfram-demonstration som visar hur en växelspänning skapas, kräver Wolfram CDF-Player), för en sinusformad spänning gäller att u(t)=\hat{u}\sin{\omega t}, vilket innebär att spänningen varierar såväl till storlek och riktning (innebörden av \hat{u} är spänningens toppvärde, och \omega är dess vinkelhastighet, för vilken sambandet \omega=2\pi f gäller mellan vinkelhastighet och frekvens f). Då spänning (och därmed ström) kommer att variera kommer också effekten hos den anslutna apparaten att variera med tiden. Den korta historien är att den ström och spänning som används vid beräkningarna är

U=\frac{\hat{u}}{\sqrt2} och I=\frac{\hat{i}}{\sqrt2}

Dessa värden på U och I kallas effektivvärdet av spänningen respektive strömmen, och motsvarar den effekt P en apparat kommer att utveckla som om den drevs med likspänningen U och likströmmen I.

Variation av spänning med markerat topp- och effektivvärde
Variation av spänning med markerat topp- och effektivvärde

Orsaken till att toppvärdet divideras med \sqrt{2} utreds nedan i detta inlägg.

Fortsätt läsa ”Effektivvärde för växelström och -spänning”