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oonho
Basic Member
 

加入日期: Feb 2011
文章: 18
基本電學的問題(有請高手)

有大大知道平均值和有效值有何不同?

平均值又稱為直流DC值

一般直流電表所量測的即是平均值是什麼意思?

那交流有效值就是其直流相當值又是何意??

以正弦波的正半週來說週期T/2

有效值是Vm/根號2=0.707Vm

平均值是2/π*Vm=0.636Vm

一個是直流DC值另一個是直流相當值

那兩者有何不同??



以直流平均值算出的平均電流是0.636Im

那功率不是應該是(0.636Im)平方*R嗎

還是功率是(0.707Im)平方*R?
     
      
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用心,認真,努力.....

我愛翁虹~

此文章於 2011-04-17 12:47 AM 被 oonho 編輯.
舊 2011-04-17, 12:43 AM #1
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oonho離線中  
goodromhome
Regular Member
 

加入日期: Jan 2005
文章: 72
引用:
作者oonho
有大大知道平均值和有效值有何不同?

平均值又稱為直流DC值

一般直流電表所量測的即是平均值是什麼意思?

那交流有效值就是其直流相當值又是何意??

以正弦波的正半週來說週期T/2

有效值是Vm/根號2=0.707Vm

平均值是2/π*Vm=0.636Vm

一個是直流DC值另一個是直流相當值

那兩者有何不同??



以直流平均值算出的平均電流是0.636Im

那功率不是應該是(0.636Im)平方*R嗎

還是功率是(0.707Im)平方*R?

這個....直流電一般電流是固定的,所以量到的是有效值或稱即時值,
U=|Umsinωt|

http://phys.cersp.com/sWltt/200803/5805.html
 
__________________
舊 2011-04-17, 03:38 AM #2
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goodromhome離線中  
山賊
Major Member
 

加入日期: Jun 2002
文章: 125
Ve 
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   ︳   Vg
  ︳ ︳ ↙
 ︳   ︳
|     ︳     
︳     |     |
       ︳    ︳↖
 ↖     |   |  Vq
 Va     ︳ |
         |
        ↗
       Vm

Va∼Vq共 17 個電壓取樣點

       2    2    2           2    2
 2    Va   Vb   Vc          Vp   Vq
Vrms=(-- + -- + -- + .... + -- + --)*R
      R    R    R           R    R



Vave =(Va+Vb+Vc+ ... + Vp+Vq)/17


由以上可知, Vrms 的意思是某一即時電壓會變動的電源, 所能提供的功率, 相當於用電壓值為 Vrms 的直流所能提供的功率; 這在正弦波交流電源, 就是它的波峰值的 0.707..

而 Vave 就是該段時間內, 電壓的平均值..

所以, 若看正弦波交流的整個週期, Vrms 不會為零 (負半周的負電壓值的平方仍為正值), 但是 Vave 會是零.

因此當您用直流電壓表量交流電源電壓, 即時讀值一下子為正一下子為負, 總合起來為零, 所以直流電壓表所量測的是平均值.

此文章於 2011-04-17 04:55 AM 被 山賊 編輯.
舊 2011-04-17, 04:54 AM #3
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山賊離線中  
oonho
Basic Member
 

加入日期: Feb 2011
文章: 18
引用:
作者goodromhome
這個....直流電一般電流是固定的,所以量到的是有效值或稱即時值,
U=|Umsinωt|

http://phys.cersp.com/sWltt/200803/5805.html



上面點進去

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舊 2011-04-17, 09:49 AM #4
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oonho離線中  
buzzbee
New Member
 

加入日期: Dec 2010
文章: 3
對不會變動的直流電而言,其通過線性電阻性負載後,
所表徵出來的電壓或電流值皆為常數,所以不會混淆。
但對交流電而言,由於其一直交互變換,所以要稱呼其值時,
就要很小心了。在日常生活中,對交流電的電壓或電流,
都是以其rms(均方根)值表示。而不是以其瞬間值
(instantaneous value)來稱呼。更不會以其平均值來稱呼。
由於交流電也是用來作功的,所以乾脆以作功的角度來觀察。
假設現在有兩杯一樣的水,第一杯用電湯匙通以交流電,
在一分鐘時燒開。我們想要去命名這樣的交流電。
所以找到了一個直流電源,它也可以在一分鐘時把第二杯水燒開。
這時我們用這直流電來命名該交流電。如果此時的直流電為110V,
則該交流電也稱為110V。不過,應該更嚴謹的說該交流電的
rms值為110V。所以有固定振幅與頻率的交流電的rms值是一個常數!
舊 2011-04-17, 01:19 PM #5
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buzzbee離線中  
oonho
Basic Member
 

加入日期: Feb 2011
文章: 18
引用:
作者山賊
Ve 
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Va∼Vq共 17 個電壓取樣點

       2    2    2           2    2
 2    Va   Vb   Vc          Vp   Vq
Vrms=(-- + -- + -- + .... + -- + --)*R
      R    R    R           R    R



Vave =(Va+Vb+Vc+ ... + Vp+Vq)/17


由以上可知, Vrms 的意思是某一即時電壓會變動的電源, 所能提供的功率, 相當於用電壓...


我的意思是

直流發電機的全波整流

以正弦波的正半週來說(T/2週期)

電流平均值的功率為(0.636Im)平方*R

電流有效值的功率為(0.707Im)平方*R

功率為什麼會不同?
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我愛翁虹~
舊 2011-04-17, 02:03 PM #6
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oonho離線中  
山賊
Major Member
 

加入日期: Jun 2002
文章: 125
因為所謂的平均電壓 (或是電流), 不是真的有那樣的電壓 (或是電流) 出現, 那只是在數學的統計上, 說明那樣的一段時間內, 數的幾何平均值 (X1+X2+X3+..+Xn-1+Xn)/n..


舉例說明, 一整個區塊 (含左右AB兩個小塊) 如下:

  A   B
+---+---+
|   |@ @|
|   |   |
|   |@ @|
+---+---+

該整個區塊, 總共有四個 @, 平均為 2 個 @, 但是沒有 @ 在左側 ..

如果我說,以下方格 C 與 D, 每個方格內 @ 的數量, 是對應上面方格 A 與 B, @ 數量的平方:

  C   D
+---+---+
|   |   |
| ? | ? |
|   |   |
+---+---+

若是以平均數來看, 因為 A 與 B 的平均 @ 數量為 2 個, 所以 C 與 D 內的 @ 數量就應該各為 4, 也就是說平均數量為 4 個, 總數 8 個.

但是因為原本區塊中 A 與 B 的 @ 全部集中在 B, 所以 C 的 @ 數量應該為 0, 而 D 的 @ 數量應該為 16, 平均值為 8.



也就是說幾何平均值 (X1+X2+X3+..+Xn-1+Xn)/n, 若 Y = X*X = X^2, 那麼若要算 Y 的幾何平均值 (Y1+Y2+...+Yn)/n, 應該是等於以下哪一個?

1. ((X1+X2+X3+..+Xn-1+Xn)/n)^2

還是

2. ((X1)^2+(X2)^2+....+(Xn)^2)/n

當然是後者, 因為先乘除 (x*x), 再算加減..




再舉以下波形為例:

4+
3+  _   _
2+  ︳︳  ︳︳
1+  ︳︳  ︳︳
0+---------
 0123456789

縱軸為為電壓(或電流), 橫軸為時間..

在此圖中, 平均電壓為 2V * 1 sec / 4 sec = 0.5V, 可是真的有 0.5V 的電壓出現嗎? 沒有!


從上面的圖, 假設負載為 1 ohm, 則它的功率圖表:
    _   _
4+  ︳︳  ︳︳
3+  ︳︳  ︳︳
2+  ︳︳  ︳︳
1+  ︳︳  ︳︳
0+---------
 0123456789

縱軸為為功率, 橫軸為時間, 它的平均功率是 4W * 1sec / 4sec = 1W

若直接用平均電壓(或電流)來計算, 就會得出 0.5 * 0.5 / 1 = 0.25W 這樣的錯誤答案.
舊 2011-04-17, 05:36 PM #7
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山賊離線中  
c2937653
Basic Member
 

加入日期: Feb 2005
文章: 16
引用:
作者oonho
我的意思是

直流發電機的全波整流

以正弦波的正半週來說(T/2週期)

電流平均值的功率為(0.636Im)平方*R

電流有效值的功率為(0.707Im)平方*R

功率為什麼會不同?


定義不同~~
平均值都是在時間上的平均 這是定義!而電學裡的有效值根據電流的熱效應來規定的 !
根據不同的定義,積分出來就得到你所列出來的兩個數值。
在應用上和熱比較有關,所以大部份都是標有效值。
耐壓就和最大值有關。

平均值用在那?還給老師了。
__________________
舊 2011-04-17, 06:27 PM #8
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c2937653離線中  
oonho
Basic Member
 

加入日期: Feb 2011
文章: 18
引用:
作者山賊
因為所謂的平均電壓 (或是電流), 不是真的有那樣的電壓 (或是電流) 出現, 那只是在數學的統計上, 說明那樣的一段時間內, 數的幾何平均值 (X1+X2+X3+..+Xn-1+Xn)/n..


舉例說明, 一整個區塊 (含左右AB兩個小塊) 如下:

  A   B
+---+---+
|   |@ @|
|   |   |
|   |@ @|
+---+---+

該整個區塊, 總共有四個 @, 平均為 2 個 @, 但是沒有 @ 在左側 ..

如果我說,以下方格 C 與 D, 每個方格內 @ 的數量, 是對應上面方格 A 與 B, @ 數量的平方:

  C   D
+---+---+
|   |   |
| ? | ? |
|   |   |
+---+---+

若是以平均數來看, 因為 A 與 B 的平均 @ 數量為 2 個, 所以 C 與 D 內的 @ 數量就應該各為 4, 也就是說平均數量為 4 個, 總數 8 個.

但是因為原本區塊中...




你打的還真長~~

說的原來就是算數平均和幾何平均的不同

那是在高中數學那一章有教呢?


平均值我也不知道用在那


如果沒用那C.F和F.F又用在那?

不會無緣無故定義兩個沒用的數值吧?


現在教科書度數都是寫徑度還是寫徑為主?

為什麼不寫弧度呢??

還有我看有的教科書說

實用電路中相位相互關係須以V為基準

只能寫電流超前或落後電壓

不能寫電壓超前或落後電流

是否如此??
__________________
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舊 2011-04-17, 11:20 PM #9
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oonho離線中  
山賊
Major Member
 

加入日期: Jun 2002
文章: 125
引用:
作者oonho
你打的還真長~~


..........那我改打短的好了:

...


這樣應該夠短的了.......
舊 2011-04-18, 05:26 AM #10
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山賊離線中  


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