วิธีการวิเคราะห์รูปคลื่นไซนูซอยด์ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

วงจรไฟฟ้ากระแสสลับรูปคลื่นไซน์

รูปคลื่นไซน์ซอยด์เปลี่ยนแปลงตามเวลา แต่รูปแบบโดยรวมยังเหมือนเดิม เป็นแนวคิดที่รู้จักกันดีในวิศวกรรมไฟฟ้าว่าเมื่อขดลวดหมุนไปในแม่เหล็กจะเกิดกระแสสลับขึ้นมา

รูปด้านบนแสดงรูปคลื่น AC เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา แต่รูปแบบจะเหมือนกันตลอดทั้งสัญญาณ

มีลักษณะพื้นฐานของรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ:

• แอมพลิจูด
• ความถี่
• ระยะเวลา

แอมพลิจูด

ค่าสูงสุดที่ได้รับจากสัญญาณจากเส้นศูนย์เรียกว่าแอมพลิจูด วี _{สูงสุด} และวี _นาที ทั้งสองเหมือนกันในสัญญาณไซน์ซอยด์ที่เหมาะสม สำหรับสัญญาณที่ต่างกัน ค่าของสัญญาณจะต่างกัน สูตรสำหรับค่าพีคถึงพีคได้รับดังนี้:

ด้านล่างให้รองเท้ารูปแสดงแอมพลิจูดที่ชัดเจน:

รูปด้านล่างแสดงค่าสูงสุดและค่า Peak-to-peak:

ความถี่

จำนวนรอบที่สมบูรณ์ของรูปคลื่นที่ผ่านตัวกลางใด ๆ เป็นเวลาหนึ่งวินาทีเรียกว่าความถี่ สูตรที่ใช้แทนความถี่ได้รับเป็น:

หน่วยความถี่คือเฮิรตซ์ (H) รูปด้านล่างให้ความถี่ของสัญญาณ ac เท่ากับ 3 เฮิรตซ์ นั่นคือผ่านไปสามรอบในหนึ่งวินาที:

ช่วงเวลา

การย้อนกลับของความถี่คือช่วงเวลาหรืออีกนัยหนึ่ง เวลาที่รูปคลื่นเกิดซ้ำนั้นคือช่วงเวลา สูตรที่ใช้แทนช่วงเวลาจะได้รับเป็น:

รูปด้านบนแสดงคาบของรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ มีลักษณะอื่นของรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ เช่น:

• หุบเขาเฉลี่ย
• ค่าอาร์เอ็มเอส
• ฟอร์มแฟคเตอร์

ค่าเฉลี่ยของรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ

รูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับได้มาจากการหาค่าเฉลี่ยของค่าแรงดันหรือกระแสที่เกิดขึ้นทันทีทั้งหมด สูตรหาค่าเฉลี่ยได้รับเป็น:

ค่า RMS

อักขระ RMS เกี่ยวข้องกับรูปคลื่น AC เท่านั้น สูตรคำนวณ RMS ให้ไว้ดังนี้:

ฟอร์มแฟกเตอร์

สำหรับฟอร์มแฟคเตอร์ ให้หารค่า RMS ด้วยค่าเฉลี่ย และสูตรของฟอร์มแฟคเตอร์นี้จะได้รับเป็น:

ตัวอย่างรูปแบบคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ

จงหาค่าของแอมพลิจูด ความถี่ และคาบตามรูปด้านล่าง

แอมพลิจูดของสัญญาณในรูปจะแสดงเป็น

ช่วงเวลาของสัญญาณในรูปคือ

ความถี่ของสัญญาณในรูปคือ

บทสรุป

รูปคลื่นไซน์ซอยด์เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามเวลา แต่จะเกิดซ้ำตลอดทั้งสัญญาณ มีลักษณะบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับรูปคลื่นไซน์ เช่น คาบ ความถี่ และแอมพลิจูด