Kako izračunati RMS vata

Sadržaj

• TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
• Kako se izračunava statistika kvadratne srednje vrijednosti?
• Zašto izračunavati RMS vrijednost?
• RMS vrijednosti za dizajn elektronike i krugova
• Izračunavanje RMS vrijednosti za sinusne kontinuirane funkcije
• Što je maksimalna moć za RMS kalkulator?
• Kako pojačati svoju omiljenu glazbu

Root srednji kvadrat, ili RMS, je statistika koja se izračunava iz skupa brojeva. Ostale uobičajene statistike, koje su možda poznatije, su prosjeci i standardna devijacija. Svaka od ovih statistika može vam reći nešto o skupu brojeva, što ponekad može biti važnije od poznavanja svakog broja u skupu.

Prije nego što se bavite konkretnim primjerom, razumljivo je razumjeti što je vrijednost RMS-a, kako se izračunava i zašto je korisna. Kad su ti koncepti jasni, izračunavanje se može pokazati posebnim primjerom izračunavanja RMS snage za elektronički krug ili uređaj.

TL; DR (Predugo; nisam pročitao)

RMS vrijednost za sinusoidnu funkciju izračunava se množenjem vršne ili maksimalne vrijednosti s kvadratnim korijenom 1/2. Stoga je vrijednost RMS veća po veličini od prosječne.

Kako se izračunava statistika kvadratne srednje vrijednosti?

Naziv količine vrlo je zgodan da vam kaže točno što treba izračunati: kvadratni korijen srednje vrijednosti skupa, nakon što je uklonjen svaki element u setu. Opći postupak izračuna RMS vrijednosti vjerojatno će vam pomoći da shvatite statistiku.

Za izračunavanje RMS-a za skup , koji ima N elementi u njemu, zvani _ja, Koraci su:

Korak 1: Pojedinačno kvadratite svaki broj u skupu brojeva, tako da su elementi sada _ja².

Korak 2: Izračunajte prosjek ili prosjek skupa. Opća formula za prosjek, B_av je:

B_ {av} = { Sigma ^ i} _N b_i

Budući da izračunavamo RMS, elementi su kvadratni u 1. koraku, dakle, prosjek _av je:

A_ {av} = { Sigma ^ i} _N {a_i} ^ 2

Korak 3: RMS vrijednost skupa A može se izračunati vrlo lako: _RMS = sqrt {A_av}.

Zašto izračunavati RMS vrijednost?

Mnogo je razloga za izračunavanje RMS vrijednosti skupa ili funkcije, umjesto jednostavnog prosjeka. Konkretno, za distribucije koje osciliraju oko nule, izračunavanje RMS vrijednosti je superiorna statistika i više informacija.

Razmotriti sinusnu funkciju; Sine je definirano da oscilira na amplitudi jedinice oko 0. To znači da je prosjek sinusne funkcije 0, ako prosječite tijekom čitavog razdoblja ili bilo koji cijeli broj punih razdoblja.

Ovo se vrlo lako može vidjeti ako planirate sinusnu funkciju tijekom čitavog razdoblja; od 0 do π, funkcija je pozitivna, a od π do 2π, po vrijednosti je istovjetna, ali negativna. Ako dodate skup vrijednosti koje su identične, ali imaju suprotne znakove, zbroj je o, a time je prosjek 0.

Međutim, RMS vrijednost sinusne funkcije nije 0. Stoga RMS vrijednost može vam priopćiti podatke o veličini elemenata u setu ili o amplitudi neke funkcije, bez obzira na znak vrijednosti elemenata.

RMS vrijednosti za dizajn elektronike i krugova

Do sad bi trebao biti jasan način izračunavanja RMS vrijednosti. Korištenje RMS vrijednosti prevladava u dizajniranju elektronike i sklopova zbog uporabe izmjenične struje. Naizmjenična struja je sinusoidna funkcija vremena, takva da u nekom vremenskom periodu T, sinusni val dovršava jedan cijeli ciklus.

Za proračun RMS snage u jedinicama vata. Za izračunavanje snage RMS-a potrebno je odrediti kako izračunati snagu iz kruga.

Za jednostavan krug izračunava se snaga raspodjeljena u krugu: P = I²R, gdje ja je struja kroz krug, u jedinicama Ampera, ili Coulomb / sec, i R je otpor u Ohmu.

Za jednosmernu struju je jako lako izračunati snagu jer je struja konstantna, a otpor je poznat. Međutim, kako se izračunavaju vrijednosti vršne, prosječne i RMS snage izmjenične struje?

Izračunavanje RMS vrijednosti za sinusne kontinuirane funkcije

Kako bi se izračunala RMS vrijednost za sinusoidnu struju koja varira s vremenom, I (t) = I₀ sin (t), potrebno je razdoblje funkcije. Za datu struju razdoblje je 2π. Za struju oblika I (t) = I₀sin (ωt), razdoblje je 2π /ω.

Baš kao i postupak za izračun prosjeka postavljenih brojeva, elementi skupa moraju se zbrojiti, a zatim podijeliti s brojem elemenata u skupu. To se može učiniti i za kontinuiranu funkciju, integrirajući funkciju kroz neko razdoblje, a zatim podijeliti rezultirajuću vrijednost na razdoblje.

Međutim, za izračunavanje RMS vrijednosti trebate elemente uvrstiti u skup. Stoga jednostavno izračunajte integral kvadratne funkcije:

A_ {av} = frac {2 pi} { omega} int ^ {2 pi / omega} _ {0} {I_0} ^ 2 sin ^ 2 ( omega t) dt A_ {av} = frac {2 {I_0} ^ 2 pi ^ 2} { omega ^ 2}

Kao i prije, RMS vrijednost je jednostavno _RMS= sqrt {A_av}.

Stoga je za tipičnu sinusoidnu funkciju period 2π _av pojednostavljuje na ja₀/ 2. Budući da je amplituda ili maksimalna vrijednost funkcije sinusoidne funkcije jednostavno koeficijent, jasno je zašto je RMS vrijednost bilo koje kontinuirane funkcije vršna vrijednost pomnožena s kvadratnim korijenom 1/2.

Kvadratni korijen od 1/2 iznosi otprilike 0.7071.

Što je maksimalna moć za RMS kalkulator?

Kao što smo gore izračunali, RMS vrijednost povezana je s maksimalnom vrijednošću koju funkcija može dostići ili vršnom vrijednošću. Stoga bi vršna snaga RMS kalkulatora odredila snagu RMS-a iz funkcije napajanja.

Najviša snaga može se izračunati određivanjem vršne struje, a zatim izračunavanjem vršne snage pomoću jednadžbe snage: P = I²R.

Za sinusoidno promjenjivu struju utvrdili smo da će vršna snaga na RMS kalkulatoru jednostavno umnožiti vršnu snagu sa 0,7071.

Za bilo koju drugu trenutnu raspodjelu, RMS vrijednost mora biti određena određivanjem srednje vrijednosti kvadrata (integriranjem kvadrata funkcije tijekom cijelog razdoblja i dijeljenjem na razdoblje), a zatim uzimanjem kvadratnog korijena rezultirajuće vrijednosti.

Kako pojačati svoju omiljenu glazbu

Dakle, kupili ste neke nove zvučnike i spremni ste slušati vašu glazbu sa zvukom koji je pojačan. Međutim, prijemnik koji koristite za pružanje izvora glazbe zvučnicima možda ne daje dovoljno snage zvučnicima. Pojačalo je uređaj koji uzima izvorni signal i pretvara ga u veću snagu radi održavanja kvalitete zvuka.

RMS kalkulator pojačala mogao bi vam pomoći da odredite ispravnu postavku zvuka.

Općenito, RMS snaga koju pojačalo generira u vatima bit će navedena na pojačalu i govori koliko neprekidne snage napaja. Ako nije na popisu, ali trenutna je, možete izračunati RMS snagu pojačala kao što je opisano ranije. Ovo je vaš RMS kalkulator pojačala.

Niži zvučnici trebaju više snage i zbog toga će možda trebati zasebno pojačalo od ostalih zvučnika.

RMS snaga pojačala treba odgovarati nazivu snage na zvučniku. Ako RMS snaga pojačala ne odgovara nazivu snage na zvučniku, to može prouzrokovati pregrijavanje zvučnika ili oštećenje zvučnika.