Ở bài viết Dòng điện một chiều- [ DC ] và xoay chiều [ AC ] – Phần 1 đã giúp bạn hiểu đúng về tín hiệu điện xoay chiều AC và tín hiệu điện một chiều DC. Ở phần 2 này sẽ đề cập đến các thông số của một tín hiệu điện và tìm hiểu về giá trị thực RMS của tín hiệu xoay chiều AC.
3) Các thông số của một tín hiệu điện
Các thông số của một tín hiệu điện
Khi đề cập đến một tín hiệu điện thì ta có thể nói điện áp hoặc dòng điện của tín hiệu đó. Nhưng thường thì mọi người hay nói về điện áp.
Đồ thị điện áp theo thời gian như hình bên đã chỉ ra các thông số của điện áp xoay chiều này.
Tín hiệu là tín hiệu hình Sin.
Biên độ: Là điện áp cực đại của tín hiệu điện này.
Điện áp đỉnh đỉnh bằng 2 lần biên độ. Khi quan sát tín hiệu điện này trên màn hình oscilloscope, thường ta sẽ chú ý giá trị này.
Chu kỳ là thời gian để tín hiệu điện này lặp lại như cũ. Do tín lặp lại của tín hiệu điện hình Sin nên ta có thể đo: Khi tín hiệu này đạt biên độ dương và trong bao lâu nữa nó lại đạt biên độ dương thì thời gian đó là chu kỳ. Chú ý là biên độ dương nhé, nếu nói biên độ thôi thì không chính xác vì từ lúc nó đạt biên độ (dương) đến khi đạt biên độ 1 lần nữa (âm) thì mới có 1/2 chu kỳ. Và điều này càng dễ nhằm lẫn khi lấy mốc là lúc tín hiệu 0V thì nó đạt 0V lần 2 mới là 1 chu kỳ. Nhìn vào đồ thì bạn sẽ rõ. Đơn vị đo: s (giây).
Tần số là số chu kỳ trong 1s. Đơn vị đo là: Hz (Hertz). 1kHz = 1.000Hz and 1MHz = 1.000.000Hz.
4) Giá trị thực RMS:
Một điện áp AC thì thay đổi liên tục từ 0 V lên giá trị đỉnh rồi về 0 rồi lại giảm xuống đỉnh âm rồi lại trở về 0. Bạn cũng đó, hầu hết thời gian thì giá trị tức thời của nó bé hơn giá trị đỉnh. Do đó, thật khó để tín ra ảnh hưởng của nó tới các thiết bị điện. Nó đâu như điện áp DC có giá trị không đổi, mỗi lần cần tín toán gì thì lấy giá trị không đổi ra mà tính.
Và để giải quyết vấn đề này, người ta đã đưa ra trị thực RMS (Root Mean Square). Với tín hiệu AC hình Sin này thì VRMS = 0,7 Vđỉnh . Chú ý là hằng số 0,7 là của tín hiệu hình Sin, với các tín hiệu khác như hình hiệu vuông, tam giác..thì không phải là 0,7 mà có một giá trị khác. Điều này sẽ đề cập trong một bài viết khác.
Như đã nói: Người ta đưa ra trị thực này nhằm cho ta hiểu đơn giản hóa một tín hiệu AC thành một tín hiệu DC có giá trị không đổi. Trị thực của một tín hiệu AC thì gây ra ảnh hưởng tới các thiết bị điện như là một tín hiệu DC không đổi có biên độ tương đương. Xem ví dụ bạn sẽ hiểu hơn.
Ví dụ: Một bóng đèn được nối với 6V RMS AC sẽ sáng y như là được nối với một nguồn 6V DC không đổi.
Một điện trở được nối với một nguồn 12V RMS AC sẽ tỏa cùng một nhiệt lượng khi được nối với một nguồn 12V DC không đổi.
Và tất nhiên nếu bạn nối bóng đèn vào một nguồn AC có trị đỉnh là 6V thì sẽ ít sáng hơn là nối vào một nguồn 6V DC không đổi, vì khi này trị RMS của nguồn AC chỉ là 4,2V thôi.
Chú ý: Trị RMS không phải là giá trị trung bình, người ta gọi nó là giá trị thực (trị thực). Trị trung bình của tín hiệu Sin là 0V. Vì phần âm đối xứng phần dương và khử nhau.
Câu hỏi liên quan:
1) Các đồng hồ đo điện chỉ ra giá trị gì của tín hiệu AC: trị thực hay trị đỉnh?
Trả lời: Các đồng hồ đo điện chỉ ra giá trị RMS của điện áp hoặc dòng điện bạn đang đo.
2) Khi nói nguồn 6V AC là đang nói 6V trị thực hay 6V trị đỉnh?
Đó là đang nói tới 6V trị thực. Khi bạn dùng đồng hồ đo điện đo điện áp đang sử dụng ở trong nhà, kết quả trên đồng hồ là 220V, đó là trị thực.
Theo Điện Tử Đăng Khoa