ADI - 非常见问题:RMS功率与平均功率

出处:厂商供稿 发布于:2020-11-20 15:14:50

  问题:

  我是否应该使用均方根(rms)功率单位来详细说明或描述与我的信号、系统或器件相关的交流功率?

  答案:

  这取决于您如何定义rms功率。

  如果您不想计算交流功率波形的rms值,那么得出的结果可能没有实际意义。

  如果您需要使用电压和/或电流的rms值来计算平均功率,那么就会得出有意义的结果。

  讨论

  在1 Ω电阻上施加1 V rms正弦电压时,会消耗多少功率?

  这个问题的答案很明确1,大家对此没有任何异议。

  N现在,我们将这个值与rms功率计算值比较看看。

  图1所示为1 V rms正弦曲线图。峰峰值为1 V rms × 2 √2 = 2.828 V,摆幅为+1.414 V至–1.414 V。2

  图1.1 V rms正弦曲线图

  图2所示为1 V rms正弦电压施加于1 Ω电阻(P = V2/R)时的消耗功率曲线图,其中显示:

  图2.1 V rms正弦电压施加于1 Ω电阻时的消耗功率曲线图

  该瞬时功率曲线的偏移为1 W,摆幅为0 W至2 W。

  此功率波形的rms值为1.225 W。

  计算此值的一种方法是使用公式23:

  o  可以在MATLAB? 或Excel中使用更详细的公式4来验算这个值。

  ·  此功率波形的平均值为1 W。这可以通过查看波形看到;波形在1 V上下对称波动。计算波形数据点的平均数可以得出相同的值。

  ·  平均功率数值与使用rms电压计算得出的功率值相同。

  1 V rms正弦电压施加于1 Ω电阻时,功耗为1 W,而不是1.225 W。所以,能够得出正确值的是平均功率,平均功率具有实际意义。Rms功率(如此处所定义)没有明显的实用意义(没有明显的物理/电气意义),只是实践练习中可以计算的一个量。

  例如,采用1 A rms正弦电流通过1 Ω电阻,执行相同的分析。得出的结果相同。

  集成电路(IC)的电源一般为直流电源,所以rms功率对IC电源没有影响。对于直流而言,平均功率和rms功率的值相同。与本文中定义的rms功率不同,使用平均功率的重要性也适用于需要考虑随时间变化的电压和电流(即噪声、RF信号和振荡器)相关功率的情形。

  使用rms电压和/或rms电流来计算平均功率,可以得出有意义的功率值。

  1 电压施加于电阻两端产生功耗具有一种基本关系,可以从欧姆定律(V = Ir)以及电压(电能/电荷单位)和电流(电荷单位/时间)的基本定义轻松得出。电压 × 电流 = 电能/时间 = 功率

  2 正弦电压的峰峰幅度 = rms值 × 2√2。对于正弦电压,V p-p = V rms × 2√2,其中V p-p表示峰峰电压,V rms表示rms电压。这是大家熟知的关系式,许多教科书中都有提供,在以下站点中也可以找到:en.wikipedia.org/wiki/Root_mean_square。

  3 正弦电压的峰峰幅度 = rms值 × 2√2。对于正弦电压,V p-p = V rms × 2√2,其中V p-p表示峰峰电压,V rms表示rms电压。这是大家熟知的关系式,许多教科书中都有提供,在以下站点中也可以找到:“使用数字万用表实现更准确的AC RMS测量”。

  4 标准教科书中提供的是以下这种更详细的公式。


版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

非常感谢您使用维库电子市场网,欢迎向阿库提出宝贵的意见。您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,就有感恩红包奉上哦!

联系人:

联系方式:

建议或问题:

按住滑块,拖拽到最右边
>>