Kuidas analüüsida siinuslainekujusid vahelduvvooluahelas

Kuidas Analuusida Siinuslainekujusid Vahelduvvooluahelas



Aja suhtes muutuvat lainekuju nimetatakse vahelduvvoolu lainekujuks. Ühefaasiliste ja kolmefaasiliste ahelate jaoks on erinevad lainekujud. Samamoodi saab genereerida paljusid teisi lainekujusid, näiteks alaldi ahel tekitab lainet ainult positiivses pooltsüklis ja täisalaldi muudab negatiivse tsükli positiivseks tsükliks.

Sinusoidsed lainekujud AC vooluringid

Sinusoidsed lainekujud muutuvad aja jooksul, kuid üldine muster on sama. Elektrotehnikas on üldtuntud kontseptsioon, et kui mähis pöörleb magneti poole ja edasi, tekib vahelduvvool.


Ülaltoodud joonis näitab, et vahelduvvoolu lainekuju muutub pidevalt, kuid muster on kogu signaali vältel sama.







Vahelduvvoolu lainekujul on mõned põhiomadused:



Amplituud

Nulljoonelt tuleva signaali maksimaalset väärtust nimetatakse amplituudiks. V max ja V min mõlemad on korralikus siinussignaalis samad. Erinevate signaalide puhul on nende väärtused erinevad. Tipust tipuni väärtuse valem on järgmine:







Allpool antud figuurijalatsid on amplituudi selge kujutis:



Allolev joonis näitab tippväärtust ja tippväärtust tippu:

Sagedus

Lainekuju täielike tsüklite arvu, mis läbivad ühe sekundi jooksul mis tahes keskkonda, nimetatakse sageduseks. Sageduse esitamise valem on esitatud järgmiselt:

Sageduse ühik on herts (H), alloleval joonisel on toodud vahelduvvoolu signaali sagedus, mis on 3 Hz, st kolm tsüklit ühe sekundi jooksul:

Ajavahemik

Sageduse tagurpidi on ajaperiood või teisisõnu ajaperiood, mille jooksul lainekuju kordub, on ajaperiood. Perioodi esitamise valem on järgmine:

Ülaltoodud joonis näitab vahelduvvoolu lainekuju perioodi. Vahelduvvoolu lainekujul on veel mõned omadused, näiteks:

AC lainekuju keskmine väärtus

Vahelduvvoolu lainekuju saadakse kõigi pinge või voolu hetkeväärtuste keskmise võtmisega. Keskmise valem on esitatud järgmiselt:

RMS väärtus

RMS-i märk on seotud ainult vahelduvvoolu lainekujuga. RMS arvutamise valem on järgmine:

Vormitegur

Vormiteguri jaoks jagage RMS väärtus keskmise väärtusega ja selle vormiteguri valem antakse järgmiselt:

Vahelduvvoolu lainevormi näide

Leidke allolevalt jooniselt amplituudi, sageduse ja perioodi väärtused:

Joonisel oleva signaali amplituud on antud kui

Signaali ajaperiood joonisel on antud kui

Signaali sagedus joonisel on antud kui

Järeldus

Sinusoidaalne lainekuju muutub aja jooksul pidevalt, kuid kordub kogu signaali vältel. Siinuslainekujuga on seotud mõned omadused, nagu periood, sagedus ja amplituud.