Valori medii, efective, etc

[Mircea]

Pe topicul cu traful de la lampi, o discutie interesanta despre tensiuni si puteri. @patrick1are alta viziune despre calcule.

 

 

10 hours ago, merck said:

dupa care scrii

 

Deci pana la urma pentru care votrezi din cele doua:

valoare efectivă (nu eficace) sau Valoarea eficace (efectivă)

 

Ca sa nu mai fie vreo confuzie lucram cu V_rms.

Sa vezi de unde i-a iesit lui @franzm 10V:

La dubla alternanta ai formulele:

 

La monoalternanta ai fomrulele:

 

deci ai o data la dubla alternanta: 14Vac = V_peak / 1.4142 => V_peak = 14*1.4142 = 19,79V

si la monoalternantaai acelasi V_peak si ai V_rms = 19,79V : 2= 9,89V sau 10V rotunjit. 

 

Cred ca nu incurci si V_peak cu V_{peak to peak}

 

8 hours ago, dumitrumy said:

Niste baieti cu liceu din USA au lucrat pt toti pasionatii de pe Terra, nu e nevoie decat de descarcarea programului si cateva minute pt desen.

p>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>.

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>.

Pentru cei ce nu stapanesc operationalele se poate folosi si varianta cu aproximatie mai mare:

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

EDIT: in primele 2 simulari este clar ca punctul 003 este de fapt 002. Cand faci o modificare in schema trebuie sa fii atent ca se schimba marcarea punctelor de masura. Eram in timpul mesei si din graba nu am fost atent.

 

1 hour ago, patrick1 said:

Mulțumesc!

Da, intuitiv, ambele alternanțe ”conțin” aceeași energie (disponibilă) însă transferul energetic spre rezistența filamentului (fie aceea rezistență constantă și dioda ideală) depinde de U² (adică de pătratul tensiunii după semi-redresare).

Simplificând raționamentul (intuitiv), să presupunem un semnal dreptunghiular redresat ”semialternanță” (și nu unul sinusoidal) situație în care apare valoarea medie a tensiunii (nu cea efectivă cu calcul integral, pi ...):

- în acest caz (simplificat) valoarea medie a tensiunii (U) semi-redresate va fi pe jumătate și implicit valoarea puterii (U² x R) va fi pe sfert prin produsul 1/2 x 1/2.

Este corect?

 

1 hour ago, patrick1 said:

Mulțumesc!

Între ghilimele am citat o definiție scrisă de alții care au introdus și cuvântul ”eficace”.

Mă refer la tensiunea efectivă, respectiv tensiunea continuă care ar încălzi filamentul la fel ca o tensiune alternativă sinusoidală din care dispare câte o jumătate (de sinusoidă) sau periodic ”choppată” la 1/2.

Să înțeleg că (din calculele dvs.) 10Vcc = 14Vca/2=7Vca cu efect termic identic pe același rezistor?

Nu pare prea intuitiv (în percepția mea).

Greșesc?

 

57 minutes ago, patrick1 said:

Evident că nu încurc V_{peak cu} V_{peak to peak} (adică dublu).

 

O analogie mecanică: energia cinetică este m (masa) x v² (viteza la puterea a doua) /2 . Pentru dublarea vitezei (x 2) este necesară cvadruplarea puterii (x 4) adică de patru ori mai multă putere (a motorului). Și invers, nu? 

 

25 minutes ago, UDAR said:

Da, paragraful de sus este corect ! Greșeala ta este că calculezi greșit valoarea efectivă a tensiunii redresate simplă alternanță care nu este Uv/2 ci Uv/√2 deci nu puterea nu este (1/2)² ci (1/√2)². 

 

 Și nu, nu este corect paragraful al doilea ! Sau nu în ceea ce privește efectul asupra rezistenței . Acolo nu intervine valoarea medie ci valoarea efectivă. Iar valoarea efectivă a unei unde dreptunghiulare de amplitudine Uv - ca cea pe care o definești -nu este Uv/2 ci Uv/√2.

Să clarificăm puțin căci se pare că unele lucruri nu sunt înțelese corect .

- Efectul termic al curentului electric (deci și încălzirea filamentului) este dat întotdeaunda de valoarea efectivă a mărimii respective, indiferent de forma de undă.  Chiar ai pus definiția undeva mai sus.

- Valoarea efectivă a tensiunii se calculează întotdeauna cu integrala lui u²  (sau i² , după caz). (Aici au reapărut indicele/exponentul ! O fi chestie de Win?).

- Pentru formele de undă ”clasice” avem - undă dreptunghiulară - fie ea unipolară sau bipolară avem Uef = Uv * √DC  unde DC este factorul de umplere total ; - undă sinusoidală dublă alternanță Uef = Uv * √2/2 , simplă alternanță Uef = Uv/2. Dacă vrei poți să combini formulele aste și să obții pentru simpla semialternanță √(1/2) de sus (DC) înmulțit cu √2/2 de jos (sinus ) și vei obține tot 1/2. Pentru triunghiulară Uef = Uv * √(1/3).

 

EDIT Da, e drept că am dat-o în offtopic. Îmi cer scuze pentru contribuția mea la asta .

 

 

 

11 minutes ago, patrick1 said:

La ce să mă concentrez?

 

Dacă la dublă alternanță (2/2) V_rms (tensiunea efectivă) = V_peak (tensiunea de vârf)  / radical din 2 ,

 

însă la monoalternanță (1/2) ar fi V_rms = V_peak / 2         de unde a dispărut (subtil) din formulă acel radical din 2 de la numitor,

 

la ce să mă concentrez?

 

 

 

 

 

6 minutes ago, UDAR said:

Citește ce am scris și vei pricepe (sper) unde a dispărut √2. Dacă nu, deschide un subiect la Secțiunea începătorilor cu valori efective, medii, etc.

Și cu asta eu mă retrag cu scuze pentru offtopic.

 

18 hours ago, patrick1 said:

Auzit-am.

Însă dumneata ai auzit de relația P=U x I, unde dacă și I și U (efective) sunt reduse fiecare la jumătate (o semialternanță din două) dau (ca produs de 1/2 x 1/2) o putere pe sfert (1/4)? 

 

Chiar și fără calcul integral.

 

18 hours ago, franzm said:

Domnule, este vorba de ceea ce ai afirmat domnia-ta aici

  

Ce valoare eficace, ca asta conteaza atunci când privim aspectele energetice, are tensiunea daca eliminam o semialternanta? 5, 7, sau 10 volti?

 

17 hours ago, patrick1 said:

Dacă eliminăm (prin diodă ideală) o semialternanță din 14Vac ca valoare efectivă (nu eficace), tensiunea redresată monoalternanță va avea o valoare efectivă de 7V (cc), adică jumătate din valoarea inițială.

Mulțumit de răspuns?

 

17 hours ago, patrick1 said:

Ca aspect energetic, puterea este proporțională cu pătratul tensiunii.

Însă filamentul este un rezistor neliniar cu temperatura.

Cam de 10 ori mai mic la rece ca rezistivitate față de cald.

Motiv pentru care filamentele serie de la televizoarele cu tuburi (P) aveau un termistor (NTC) de pornire în serie cu ele.

 

17 hours ago, franzm said:

Niet. Raspuns corect: 10 V.

 

17 hours ago, patrick1 said:

Argument?

Calcul?

 

 

17 hours ago, patrick1 said:

”Valoarea eficace (efectivă) – (Root Mean Square) Tensiunea efectiva este valoarea acelei tensiuni continue care dezvoltă aceeaşi putere medie printr-o rezistenţă ca şi semnalul periodic respectiv. Se defineste similar intensitatea efectiva a curentului.”

 

[UDAR]

Văd că a deschis @Mircea aici subiectul ...

Deci, să reluăm . 

Valoarea efectivă a unei mărimi electrice periodice se definește ca fiind egală cu valoarea de curent continuu a aceleiași mărimi care produce un efect termic egal.

Efectul termic instantaneu este proporțional cu valoarea instantanee a puterii . Pentru un semnal variabil ,alternativ (ca schimbare de sens) sau nu,  dar periodic, se calculează  integrala puterii instantanee pe o perioadă deci integrala pătratului acelei tensiuni pe o perioadă. Valoarea efectivă rezultă prin extragerea radicalului din acea medie deci după  împărțirea la T.  

 

U_ef = 1/T * √(Integral( u2(t)dt)  între limitele 0 și T)  . Scuze pentru acest mod de a scrie formule, sper că se înțelege.

 

Acum , să ne reamintim că integrala este o arie . Pentru forme de undă definite de linii drepte (dreptunghi, triunghi, etc) putem deci calcula simplu .

 

1. Undă dreptunghiulară unipolară de amplitudine U, perioadă T și factor de umplere DC .  Aria este U² (înălțimea)  * DC * T ( baza ) = U²*DC*T, media este U²*DC, valoarea efectivă este U * √DC.

 

2. Undă triunghiulară unipolară  : aria este U² * T / 3 , valoarea efectivă devine U/√3.   ș.a.m.d ...

 

E, acum să trecem la ce ne doare - sinusoida .

Este cred evident că valoarea efectivă a undei sinusoidale - alternative este egală cu cea a undei sinusoidale după redresarea dublă alternanță (ignorăm desigur orice pierderi)  deoarece U² va arăta la fel și pentru alternanța pozitivă și pentru cea negativă.

 

Acum, presupunem că știm (*) că valoarea efectivă a undei sinusoidale este egală cu Uv / √2.

Prin raționament invers , dacă avem valoarea efectivă obținem valoarea ariei  ca fiind egală cu (U_ef)² * T . Această arie este dată de cele două semialternanțe devenite ambele pozitive prin ridicare la pătrat. La redresarea semialternanță dispare una din ele deci aria se înjumătățește . Aria în acest caz va fi A_{semialternanță} = A_{dublăalternanță} /2 = (U_ef)² * T / 2 = (Uv / √2)² * T / 2 = Uv² * T / 4. Deci media devine Uv²/4 iar valoarea efectivă Uv/2 . Q.E.D. 

 

 

(*) Dacă nu , la cerere, pot scrie calculul integralei dar nu cred că e cazul. 

[validae]

Mutasem şi eu discuţiile de pe acel topic aici :

Colegul cu nelămuririle privinde tensiunea efectivă, eficace, RMS....a continuat acolo.

 

[UDAR]

E mai bine aici că e generală, nu e doar pentru și despre filamente . 

Asta în caz că mai interesează pe cineva, desigur.

[merck]

1 hour ago, UDAR said:

Acum, presupunem că știm (*) că valoarea efectivă a undei sinusoidale este egală cu Uv / √2.

Prin raționament invers , dacă avem valoarea efectivă obținem valoarea ariei  ca fiind egală cu (U_ef)² * T . Această arie este dată de cele două semialternanțe devenite ambele pozitive prin ridicare la pătrat. La redresarea semialternanță dispare una din ele deci aria se înjumătățește . Aria în acest caz va fi A_{semialternanță} = A_{dublăalternanță} /2 = (U_ef)² * T / 2 = (Uv / √2)² * T / 2 = Uv² * T / 4. Deci media devine Uv²/4 iar valoarea efectivă Uv/2 . Q.E.D. 

 

Daca @patrick1 nu te crede, se poate uita mai jos (fix la fel doar ca in engleza):

 

[Vizitator]

1 hour ago, UDAR said:

Deci, să reluăm . 

Bine, iată o altă viziune:

Nu mai ”demontez” sinusoida în semialternanțe și valori efective de tensiune echivalentă în curent continuu.

”Decupez” (cu numărător de treceri prin zero și triac)  câte o sinusoidă completă, din 2 în 2. Sau din 3 în 3. Sau ...

Care va fi (acum) valoarea efectivă a tensiunii astfel obținute? 

(Sinusoida rămâne completă însă una da, una nu ...)

[UDAR]

Dacă citeai ....

Deci, în toate cazurile, discutăm despre mediere pe o perioadă .

Dacă iei din 3 în 3 sau din 17 în 17 , alta e perioada . 

[Ion_Bumbu]

Pai e simplu, calculati in functie de puterea care o injectati in sarcina.

Cu full wave aveti P, cu 1 da 1 nu aveti jumatate de putere 1/2P, cu 1 da si 2 nu aveti 1/3 din putere si asa mai departe.

[dumitrumy]

Editat Martie 18, 2022 de dumitrumy

[Vizitator]

Acum 23 ore, UDAR a spus:

Dacă citeai ....

Deci, în toate cazurile, discutăm despre mediere pe o perioadă .

Dacă iei din 3 în 3 sau din 17 în 17 , alta e perioada . 

Ba am citit.

Eu discutam despre ”decupare” la 1/2 din ce furnizează transformatorul cu scopul încălzirii unui filament (rezistor) de tub electronic (sau bec incandescent) în parametrii (sub sticlă) ai acestuia.

Intuiția îmi spune că ”decuparea” la jumătate ar reduce puterea (și tensiunea efectivă).

Întrebarea tehnică (și teoretic - matematică) era cum, când și ce iese astfel.

Se pare că dacă ”decuparea” include câte o sinusoidă completă (o perioadă) ar fi altceva (efectiv) decât atunci când se decupează câte o jumătate de sinusoidă (semi - perioadă).

Așa să fie?

 

 

Adică de două ori o jumătate de ”măr” (perioadă) este mai mare (efectiv) decât o jumătate din 2 ”mere” (perioade) ... sau calculul integral este fundamental greșit?

[dumitrumy]

Acum 6 minute, patrick1 a spus:

Se pare că dacă ”decuparea” include câte o sinusoidă completă (o perioadă) ar fi altceva (efectiv) decât atunci când se decupează câte o jumătate de sinusoidă (semi - perioadă).

[UDAR]

Nu fi evaziv .... 

Decuparea la jumătate ,da, reduce puterea la jumătate și tensiunea efectivă  la 0.707. Căci asta era discuția , nu dacă scade sau nu puterea și/sau tensiunea efectivă . Toată lumea era de acord că scade.

Și nu , nu iese altfel când iei alternanțe întregi . Ai primit deja răspunsul de la colegul @Ion_Bumbu. Doar că, pentru a formaliza matematic trebuie calculat cu noua perioadă . Altfel spus, dacă dintr-un semnal sinusoidal  decupez câte o perioadă din trei și semnalul original are perioada T,  obțin un nou semnal cu perioada 3*T . Calculele - integrala, aria, ce-o fi, trebuie să le fac pe noua perioadă . 

 

PS 

În altă parte ai spus următoarele :

Nu tocmai energetic cât mai ales despre tensiunea efectivă și calcul integral (pe ultimul nu îl mai stăpânesc prea bine din lipsă de exercițiu).

 

Păi :

1. Tensiunea efectivă este un parametru energetic. 

2. Dacă nu mai stăpânești ....., nu mai invoca .

Asta îmi aduce aminte de o discuție pe care am avut-o acum câteva zile cu un coleg. Îi dădeam următorul exemplu imaginar :

Un student vrea să aprofundeze tainele gramaticii chineze și se duce la un renumit profesor care să-l ajute . Profesorul începe sa-i explice , în limba chineză, evident . Doar că studentul nu vorbea limba chineză. 

Editat Martie 18, 2022 de UDAR

[Vizitator]

Acum 22 ore, UDAR a spus:

Decuparea la jumătate ,da, reduce puterea la jumătate și tensiunea efectivă  la 0.707. Căci asta era discuția , nu dacă scade sau nu puterea și/sau tensiunea efectivă . Toată lumea era de acord că scade.

Nu sunt evaziv. Dimpotrivă.

Scade ... scade ... însă la cât?

Două jumătăți de măr, efectiv = un măr (jumătate din două mere) sau 0.707 + 0.707 din măr?   Merele sunt identice 

(Măr echivalent principial cu perioadă).

Unul a ajuns la 10V_efectiv din 14V_efectiv.

Ceva ”dă cu virgulă” între fenomenul fizic (intuitiv) și calcule. Nu?

 

Adică din două jumătăți de măr succesiv adunate iese aproape un măr și jumătate?

1,414 = 0,707 + 0,707 ?

[Mircea]

8 minutes ago, patrick1 said:

Unul a ajuns la 10V_efectiv din 14V_efectiv.

Ceva ”dă cu virgulă” între fenomenul fizic (intuitiv) și calcule. Nu?

N-ai matale o dioda pe acasa si vezi ce zice fenomenul fizic, practica adica?

[Vizitator]

22 minutes ago, UDAR said:

Asta îmi aduce aminte de o discuție pe care am avut-o acum câteva zile cu un coleg. Îi dădeam următorul exemplu imaginar :

Un student vrea să aprofundeze tainele gramaticii chineze și se duce la un renumit profesor care să-l ajute . Profesorul începe sa-i explice , în limba chineză, evident . Doar că studentul nu vorbea limba chineză. 

Eu știu de o altă versiune:

În cât timp se poate învăța limba chineză?

Filolog: Cam în cinci ani!

Inginer: Organizat, planificat și eșalonat ... cam în doi ani!

Student: Când ar fi examenul?