Viele Menschen sind überrascht, zu erfahren, dass die Netzspannung nicht wirklich 115 Volt Spitzenwert beträgt, sondern eher um 160 Vpk liegt. Die 115 V sind eine RMS - Spannung. RMS steht für Root Mean Square (Quadratmittelwert). Der RMS - Wert ist ein Instrument, das es uns ermöglicht, die Gleichstrom - Leistungsgleichungen, nämlich P = IV = I * I / R, mit Wechselstrom - Wellenformen anzuwenden und dennoch alles richtig zu berechnen. Er wird berechnet, indem man einen Zyklus einer periodischen Welle nimmt, quadriert und die Quadratwurzel der Fläche unter der Kurve findet. Der RMS - Wert wird für jede periodische Welle unterschiedlich berechnet.
In der Tabelle verwenden wir die Einheit Volt, jedoch funktionieren die Formeln mit jeder Einheit.
Wellenformtyp | Formel für den RMS - Wert | Formel für den Mittelwert |
Sinuswelle | Vrms = Vpk / Math.sqrt(2) | Vavg = 0 |
Vollwellen - Gleichrichtung | Vrms = Vpk / Math.sqrt(2) | Vavg = 0.637Vpk |
Halbwelle - Gleichrichtung | Vrms = Vpk / 2 | Vavg = 0.318Vpk |
Sinuswelle mit Gleichstrom - Offset | Vrms = *Math.sqrt(Vdc2+Vpk2/2) | Vavg = Vdc |
Halb - Sinuswelle mit Dauer T und Frequenz f | Vrms = Vpk * Math.sqrt(f * T / 2) | Vavg = 2f * T * Vpk / Math.PI |
Positive Rechteckwelle mit Dauer T und Frequenz f | Vrms = Vpk * Math.sqrt(f * T) | Vavg = f * T * Vpk |
Sägezahnwelle mit Dauer T und Frequenz f | Vrms = Vpk * Math.sqrt(f * T / 3) | Vavg = f * T * Vpk / 2 |
Trapezförmige Welle mit Frequenz f, Oberer Abschnitt T und Basisabschnitt B. | Vrms = Vpk * Math.sqrt(f * ((B - T)+3 * T)/3) | Vavg = f * Vpk * ((T + B)/2) |
Dieser Rechner berechnet den RMS - Wert und den Mittelwert für einige der häufigsten periodischen Wellenformen.