Ngày nay điện đã quá phổ biến với chúng ta, nhưng mọi người vẫn hay nhầm lẫn giữa các khái niệm điện áp hiệu dụng, điện áp xoay chiều… Và thực tế cho thấy 90% nguyên nhân cháy chập điện là do điện áp. Vậy Điện áp hiệu dụng là gì?
Khái niệm điện áp hiệu dụng
Điện áp hiệu dụng là giá trị trung bình bình phương cú điện áp cực đại ở 2 đầu đoạn mạch.
Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều và giá trị hiệu dụng của dòng điện
Chúng ta hãy đặt cùng một giá trị của điện áp nguồn AC (AC : V peak = 10 volt) trong mạch DC của chúng ta . Bằng cách đó, chúng ta có thể thấy (hình 3) trong một nửa chu kỳ tín hiệu điện áp xoay chiều không bao phủ toàn bộ khu vực ( vùng màu xanh lam ) của điện áp một chiều không đổi, có nghĩa là tín hiệu xoay chiều không thể cung cấp cùng một lượng điện năng so với nguồn cung cấp DC.
Có nghĩa là chúng ta phải tăng điện áp xoay chiều để bao phủ khu vực màu xanh và xem liệu nó có cung cấp cùng một lượng điện năng hay không.
Chúng ta thấy rằng bằng cách tăng điện áp đỉnh V peak lên đến (π / 2) lần điện áp DC thì nó sẽ bao phủ gần như hoàn toàn sạng sóng DC . Khi tín hiệu điện áp xoay chiều hoàn toàn biểu diễn tín hiệu điện áp một chiều thì giá trị đó của tín hiệu điện một chiều được gọi là giá trị trung bình của tín hiệu xoay chiều.
Bây giờ điện áp xoay chiều của chúng ta sẽ cung cấp cùng một lượng điện. Nhưng khi bật nguồn ta thấy rằng điện áp xoay chiều cung cấp nhiều năng lượng hơn điện một chiều. Bởi vì một giá trị trung bình của AC cung cấp cùng một lượng điện tích nhưng không cùng một lượng điện năng. Vì vậy, để có được cùng một lượng điện từ nguồn AC, chúng ta phải giảm điện áp nguồn AC.
Chúng ta nhận thấy rằng bằng cách giảm điện áp V peak đến √2 lần điện áp một chiều ta nhận được một lượng điện chạy trong cả hai mạch như nhau. Khi tín hiệu điện áp xoay chiều cung cấp cùng một lượng công suất như trong điện áp một chiều thì giá trị đó của điện áp một chiều được gọi là bình phương căn bậc hoặc giá trị rms hay giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều.
Chúng ta luôn quan tâm đến lượng điện năng chạy qua các mạch bất kể cần bao nhiêu điện tử để cung cấp nguồn điện đó và đó là lý do tại sao luôn sử dụng giá trị rms của nguồn điện xoay chiều thay vì giá trị trung bình ở mọi nơi trong hệ thống điện xoay chiều.
Quan hệ giữa các điện áp hiệu dụng
Công thức tính U và I
