تعریف ولتاژ RMS

تعریف ولتاژ RMS:
کلمه RMS مخفف عبارت Root Mean Squared به معنای ریشه (جذر) میانگین مربعات است. مقدار RMS یک جریان AC، مقداری است که اگر جریان مستقیم (DC) به همان اندازه داشته باشیم، در اثر عبور از مقاومت معینی همان مقدار حرارت را ایجاد می کند که جریان متناوب ایجاد کرده است.

اما در واقعیت، RMS چیزی بیش از این تعریف است. مقدار RMS، ریشه میانگین مربع مقدار لحظه ای یک تابع درجه دوم است. نماد به کار رفته برای RMS به صورت VRMS یا IRMS است.

عبارت RMS، تنها برای شکل موج های سینوسی متغیر با زمان (شکل موج ولتاژ، جریان یا ترکیبی از این دو) به کار می رود.

به عبارت دیگر، در شکل موج هایی که دامنه آن ها با گذشت زمان تغییر می کنند. بنابراین، عبارت RMS در مدارهای جریان مستقیم به کار نمی رود.

باید دقت شود که «مقدار موثر» (Effective Value) نشان می دهد که چه مقدار از ولتاژ یا جریان DC یک شکل موج سینوسی متغیر با زمان، همان توانی را تولید می کند که یک مقدار DC خالص تولید خواهد کرد.

مقدار موثر به صورت Veff یا Ieff نمایش داده می شود.

برای مثال، ولتاژ برق خانگی در کشور ایران 240 ولت متناوب (240Vac) است. انتظار می رود که این ولتاژ، مقدار موثری به اندازه 240VoltsRMS را از خود نشان دهد.

یعنی RMS ولتاژ سینوسی سوکت های دیواری خانه ها در ایران، قادر به تولید همان توان مثبت متوسطی هستند که یک ولتاژ 240 ولت DC تولید خواهد کرد. برای روشن شدن این مفاهیم، شکل زیر را مشاهده کنید.

با توجه به توضیحات گفته شده در بالا، محاسبه RMS ولتاژ یک شکل موج سینوسی یا یک شکل موج ترکیبی را می توان به دو روش زیر به دست آورد:

«روش گرافیکی» (Graphical Method):
در این روش، با رسم تعدادی «فاصله میانی» (Mid-ordinate) بر روی شکل موج، اقدام به محاسبه مقدار RMS شکل موج غیر سینوسی متغیر با زمان می کنیم.

«روش تحلیلی» (Analytical Method):
یک روند ریاضیاتی برای محاسبه مقدار موثر و RMS هر ولتاژ یا جریان دوره ای است.