これらのAC回路シリーズは、ACが実際に何であるか、その生成方法、いくつかの歴史、ACの背後にある概念、その波形、特性、およびいくつかの特性について議論する旅に私たちを連れて行ってくれました。今日は、交流に関連するいくつかの条件と量について説明します。
AC波形のピーク値
周波数と周期に加えて、AC波形の重要な特性の1つは、交流波形の最大値、またはよく知られているピーク値を表す振幅です。
単語が示すように、ピークは、ゼロでのベースライン開始点から測定された波形の半サイクル中に交流（または電圧）波形によって達成された最高値です。DCベースの信号は定常状態の信号であるため、これによりACとDCの大きな違いの1つが得られます。したがって、DCベースの信号は常にDC電流または電圧の大きさに等しい一定の振幅を維持します。純粋な正弦波、ピーク値は常に（+ Vpを= -Vp）完全なサイクルを行い、正及び負の半サイクルの両方に対して同じであるが、これは交流を表すに使用される他のいずれも正弦波形のために当てはまりません異なる半サイクルは異なるピーク値を持つ傾向があるため、電流。
電圧と電流の瞬時値
交流電圧または電流の瞬時値は、波形のサイクル中の特定の瞬間における電流または電圧の値です。
以下の画像を検討してください。
電圧の瞬時値は次の式で与えられます。
V =Vpsin2πFt
ここで、Vp =ピーク電圧の値
電流の瞬時値も同様の式で得られます
I =Ipsin2πFt
AC波形の平均値
交流の平均値または平均値は、半サイクル中のすべての瞬時値の平均です。これは、半サイクル中に選択された瞬時値の数に対するすべての瞬時値の比率です。
AC波形の平均値は、次の式で求められます。
ここで、V1… Vnは、半サイクル中の電圧の瞬時値です。
平均値も式で与えられます。
Vavg = 0.637 * Vp
ここで、Vpはそのサイクルの電圧の最大値/ピーク値です。
この同じ式は電流にも当てはまり、私たちがしなければならないのは電流の式で電圧を交換することだけです。
AC波の平均値は、単一の理由で半サイクル中にのみ測定されます。全サイクルで測定した場合、正の半サイクルの平均値が負の半サイクルの平均値を相殺し、その結果、上記の式に基づく式がゼロと評価されるため、結果の平均値は常にゼロに等しくなります。 。
AC波形の二乗平均平方根（RMS）値
交流または電圧の平均値の二乗和の平方根は、電圧または電流の二乗平均平方根またはRMS値と呼ばれます。それは関係によって与えられます。
ここで、i1〜inは電流の瞬時値を表します。
または
ここで、Ipは最大電流またはピーク電流です。
同じ一連の方程式が電圧にも当てはまり、方程式で電流を電圧に置き換える必要があります。
平均電力関連の計算を実行する場合を除いて、交流関連の計算を実行するときは、電圧と電流のRMS値を可能な限り使用することをお勧めします。この理由は、交流電圧と電流の測定に使用されるほとんどの測定器（マルチメータ）がそれらの出力をrms値として提供するという事実です。したがって、エラーを回避するために可能な限り、Vpを使用してIpを検索し、Vrmsを使用してIrmsを検索する必要があります。また、この量は互いに完全に異なるため、その逆も同様です。
フォームファクタ
確認する必要のある交流に関連するもう1つの量は、フォームファクタです。
フォームファクタは、AC波形の記述に使用されるパラメータであり、交流量のRMS値と平均値の比率によって与えられます。
ここで、Vpはピーク電圧または最大電圧です。
正弦波が純粋であるかどうかを判断する方法の1つは、フォームファクターを使用することです。これは、純粋な正弦波の場合、常に1.11の値を示します。
上記の式から次のようなIrmsを導出することもできます。
フォームファクター=（0.707 x Vp）/（0.637 x Vp）1.11 = Irms / Vavg Irms = 1.11 x Vavg
フォームファクタのもう1つの用途は、交流または電圧の測定に使用されるデジタルマルチメータにあります。これらのメーターのほとんどは、デジタル計算が少し難しい場合があるため、平均値を計算し、正弦波のフォームファクター（1.11）を乗算することによって取得するように設計された正弦波のRMS値を表示するように一般的にスケーリングされます。 rms値。したがって、純粋な正弦波ではないAC波形の場合、マルチメータからの読み取り値が少し不正確になることがあります。
クレストファクター
この記事で説明する交流に関連する最後の量は、クレストファクターです。
クレストファクタは、波形の二乗平均平方根に対する交流または電圧のピーク値の比率です。数学的には、次の方程式で与えられます。
ここで、Vpeakは波形の最大振幅です。
フォームファクタと同様に、純粋な正弦波の場合、クレストファクタは常に1.414に固定されます。
上記の式から次のようなIrmsを導出することもできます。
1.414 = Vpeak /（0.707 x Vpeak）Vrms = Vピーク/1.414 Vrms = 0.707 x Vpeak
クレストファクターは、主に、交互の量のピークがどれだけ高いかを示します。たとえば、直流では、クレストファクタは常に1に等しくなります。これは、直流の波形にピークがないことを示しています。
以下の重要なポイントの一種として、AC波形の表現に使用されるさまざまなタイプの波形のフォームファクタとクレストファクタを示す表を示します。
