Sinusvormige golfvormen AC-circuits
De sinusoïdale golfvormen veranderen in de loop van de tijd, maar het algemene patroon is hetzelfde. Het is een bekend concept in de elektrotechniek dat wanneer een spoel heen en weer draait in een magneet, er een wisselstroom ontstaat.
De bovenstaande afbeelding laat zien dat de AC-golfvorm blijft veranderen, maar het patroon is door het hele signaal hetzelfde.
Er zijn enkele basiskenmerken van AC-golfvorm:
Amplitude
De maximale waarde die wordt bereikt door het signaal van de nullijn staat bekend als amplitude. De V maximaal en V min beide zijn hetzelfde in een goed sinusoïdaal signaal. Voor de verschillende signalen zijn hun waarden verschillend. De formule voor de piek-tot-piekwaarde wordt gegeven als:
Onderstaande figuur geeft de duidelijke weergave van de amplitude weer:
De onderstaande afbeelding toont de piekwaarde en piek-tot-piekwaarde:
Frequentie
Het aantal volledige golfvormcycli dat gedurende één seconde door een medium gaat, wordt frequentie genoemd. De formule om de frequentie weer te geven wordt gegeven als:
De eenheid van frequentie is hertz (H), onderstaande afbeelding geeft de frequentie van het AC-signaal weer van 3 Hz, dat wil zeggen drie cycluspassages van één seconde:
Tijdsperiode
Het omgekeerde van de frequentie is de tijdsperiode, of met andere woorden: de tijd waarin een golfvorm zichzelf herhaalt, is de tijdsperiode. De formule om de periode weer te geven wordt gegeven als:
De bovenstaande afbeelding toont de periode van een AC-golfvorm. Er zijn nog enkele andere kenmerken van de AC-golfvorm, zoals:
Gemiddelde waarde van AC-golfvorm
De AC-golfvorm wordt verkregen door het gemiddelde te nemen van alle momentane waarden van spanning of stroom. De formule voor het gemiddelde wordt gegeven als:
RMS-waarde
Het RMS-teken heeft alleen betrekking op de AC-golfvorm. Een formule om RMS te berekenen wordt gegeven als:
Vormfactor
Voor de vormfactor deelt u de RMS-waarde door de gemiddelde waarde, en de formule van deze vormfactor wordt gegeven als:
Voorbeeld van AC-golfvorm
Zoek de waarden van amplitude, frequentie en periode in onderstaande figuur:
De amplitude van het signaal in de figuur wordt gegeven als
De tijdsperiode van het signaal in de figuur wordt gegeven als
De frequentie van het signaal in de figuur wordt gegeven als
Conclusie
De sinusoïdale golfvorm verandert voortdurend in de loop van de tijd, maar herhaalt zichzelf gedurende het hele signaal. Er zijn enkele kenmerken gerelateerd aan de sinusoïdale golfvorm, zoals periode, frequentie en amplitude.