Valeur Efficace des Ondes Sinusoïdales
La valeur efficace (RMS) d’une onde sinusoïdale produit le même effet de chauffage qu’une alimentation DC équivalente. Dans notre tutoriel sur l’onde AC, nous avons examiné brièvement la valeur de Voltage RMS d’une onde sinusoïdale et avons dit que cette valeur RMS donne le même effet de chauffage qu’une alimentation DC équivalente. Dans ce tutoriel, nous allons approfondir cette théorie en explorant les tensions et courants RMS plus en détail.
Définition de la valeur RMS
Le terme “RMS” signifie “Root-Mean-Squared” (racine carrée de la moyenne). La plupart des livres définissent cela comme “la quantité de puissance AC qui produit le même effet de chauffage qu’une puissance DC équivalente”, ou quelque chose de similaire, mais une valeur RMS est plus que cela. La valeur RMS est la racine carrée de la valeur moyenne (moyenne) de la fonction carrée des valeurs instantanées. Les symboles utilisés pour définir une valeur RMS sont VRMS ou IRMS.
Valeurs RMS et Courants
Le terme RMS fait référence uniquement aux tensions sinusoïdales variables dans le temps, ainsi qu’aux courants ou formes d’onde complexes où la magnitude de la forme d’onde change au fil du temps, et n’est pas utilisé dans l’analyse ou les calculs de circuits DC où la magnitude est toujours constante. Lorsqu’on compare la valeur RMS équivalente d’une onde sinusoïdale alternative qui fournit la même puissance électrique à une charge donnée qu’un circuit DC équivalent, la valeur RMS est appelée “valeur efficace” et est généralement présentée comme : Veff ou Ieff.
Calcul de la Valeur RMS
Méthode Graphique
La valeur efficace d’une onde peut être trouvée avec une précision raisonnable en prenant des valeurs instantanées également espacées le long de l’onde. La moitié positive de l’onde est divisée en n portions égales. Plus il y a de valeurs prises le long de l’onde, plus le résultat final sera précis. Chaque valeur de mi-ordonnée est multipliée par elle-même (élevée au carré) et additionnée à la suivante.
Méthode Analytique
Lorsque nous traitons des formes d’onde sinusoïdales pures, nous pouvons utiliser une méthode analytique ou mathématique pour trouver la valeur RMS. Une tension sinusoïdale périodique est constante et peut être définie comme V(t) = Vmax*cos(ωt). La valeur RMS d’un sinus peut alors être calculée en intégrant le long de la période.
Résumé des Valeurs RMS
Pour résumer, en ce qui concerne les tensions (ou courants) alternatifs, nous sommes confrontés au problème de la représentation d’une tension ou d’une magnitude de signal. Une façon facile est d’utiliser les valeurs de crête pour la forme d’onde. Une autre méthode courante est d’utiliser la valeur efficace, connue sous le terme de racine carrée moyenne ou simplement valeur RMS.
FAQs
- Qu’est-ce que la valeur RMS?
- C’est la racine carrée de la moyenne des valeurs carrées d’une onde sinusoïdale ou d’un courant qui produit le même effet de chauffage qu’une alimentation DC équivalente.
- Comment calculer la tension RMS?
- La tension RMS peut être calculée soit par une méthode graphique en utilisant des mi-ordonnées, soit par une méthode analytique par intégration.
- La valeur RMS s’applique-t-elle aux courants pulsés?
- Oui, mais les méthodes de calcul peuvent différer selon la nature de l’onde (sinusoïdale ou non). Pour les ondes non sinusoïdales, une méthode graphique est souvent utilisée.
- Quelle est la relation entre la valeur RMS et la tension DC?
- La valeur RMS produit le même effet de chauffage qu’une tension DC de même valeur.
- Pourquoi utiliser la valeur RMS plutôt que la valeur de crête?
- La valeur RMS fournit une représentation plus précise de l’énergie efficace fournie par une onde dans un circuit.
- Les multimètres mesurent-ils la valeur RMS?
- Oui, la plupart des multimètres (voltmètres ou ampèremètres) mesurent la valeur RMS, mais pour les formes d’onde non sinusoïdales, un “multimètre RMS Véritable” est nécessaire.