Obsah
Sinusová funkcia popisuje pomer medzi polomerom kruhovej jednotky (alebo kružnice v karteziánskej rovine s polomerom jednotky) a polohou osi y bodu v kruhu. Doplnkovou funkciou je kosínus, ktorý opisuje rovnaký pomer, ale pre polohu osi x.
Výkon sínusovej vlny sa vzťahuje na striedavý prúd, v ktorom sa prúd, a teda aj napätie, mení s časom ako sínusová vlna. Pri navrhovaní alebo budovaní obvodov je niekedy dôležité vypočítať priemerné množstvá pre periodické (alebo opakujúce sa) signály, ako napríklad striedavý prúd.
Čo je to funkcia Sinus
Bude užitočné definovať sínusovú funkciu, aby sme pochopili jej vlastnosti, a teda ako vypočítať priemernú sínusovú hodnotu.
Všeobecne platí, že sínusová funkcia, ako je definovaná, má vždy amplitúdu jednotky, periódu 2π a žiadne fázové posunutie. Ako už bolo spomenuté, ide o pomer medzi polomerom, Ra polohu osi y, ybodu na kružnici polomeru R, Z tohto dôvodu je amplitúda definovaná pre jednotkový kruh, ale môže byť upravená mierkou R podľa potreby.
Fázový posun by opísal určitý uhol od osi x, kde sa posunul nový „počiatočný bod“ kruhu. Aj keď to môže byť užitočné pri niektorých problémoch, neupravuje sa priemerná amplitúda alebo výkon sínusovej funkcie.
Výpočet priemernej hodnoty
Pamätajte, že pre obvod je rovnica moci P = I V, kde V je napätie a ja je aktuálny. pretože V = I R, pre obvod s odporom R, to teraz vieme P = I2R.
Najprv zvážte časovo premenlivý prúd I (t) formulára I (t)= _I0_sin (? t) , Prúd má amplitúdu ja0a perióda 2π / ω. Ak je známy odpor v obvode R, potom je moc ako funkcia času P (t) = I02R hriech2(*ω* T).
Na výpočet priemerného výkonu je potrebné dodržať všeobecný postup pre spriemerovanie: celkový výkon v každom okamihu v sledovanom období, vydelený časovým obdobím, T.
Preto druhým krokom je integrácia P (t) počas celého obdobia.
Integrál I02ṛṣīn2(ωt) za obdobie T je dané:
frac {I_0 R (T - Cos (2 pi) Sin (2 pi) / omega)} {2} = frac {I_0RT} {2}Potom je priemer integrál alebo celkový výkon vydelený periódou T:
frac {I_0 R} {2}Môže byť užitočné vedieť, že priemerná hodnota sínusovej funkcie na druhú v priebehu jej periódy je vždy 1/2. Pamätanie tejto skutočnosti môže pomôcť pri výpočte rýchlych odhadov.
Ako vypočítať priemernú strednú mocninu
Rovnako ako postup výpočtu priemernej hodnoty, root root square je ďalšie užitočné množstvo. Vypočíta sa (takmer) presne tak, ako je pomenovaný: Vezmite požadované množstvo, zaokrúhlite ho, vypočítajte strednú hodnotu (alebo priemer) a potom odčítajte druhú odmocninu. Toto množstvo je často skrátene RMS.
Aká je teda RMS hodnota sínusovej vlny? Rovnako ako predtým, vieme, že priemerná hodnota sínusovej vlny na druhú je 1/2. Ak vezmeme druhú odmocninu 1/2, môžeme určiť, že hodnota RMS sínusovej vlny je približne 0,707.
Pri návrhu obvodov je často potrebný prúd alebo napätie RMS, ako aj priemer. Najrýchlejším spôsobom, ako ich zistiť, je určiť špičkový prúd alebo napätie (alebo maximálnu hodnotu vlny) a potom vynásobiť špičkovú hodnotu 1/2, ak potrebujete priemer, alebo 0,707, ak potrebujete RMS hodnotu.