No.6ベストアンサー
- 回答日時:
No.1の方が仰るように交流の一周期分を平均したらゼロになってしまいます。
それでは不便なので交流で「平均値」と言ったら一般には瞬時電圧V(t)や瞬時電流i(t)の絶対値の平均を取ります。高さ1の正弦波の平均値を計算すると2/π=0.637になります。一方、実効値(rms)は「ルート・ミーン・スクエア」ですから、瞬時電圧V(t)や瞬時電流i(t)を2乗して1周期分平均してから平方根を取ります。実効値の場合、2乗するので負側が折り返されて交流でもゼロになりません。高さ1の正弦波の実効値を計算すると√2=0.707になります。正弦波の場合には実効値は平均値の0.707/0.637=1.11倍です。
これだけですと平均値を使えば十分で、わざわざ2乗平均を使う「実効値」を持ち出す必要が無いように思われるかもしれません。実効値が使われる理由は、抵抗負荷Rが消費する電力Pが、P=R・(I^2)、或はP=(V^2)/Rで求められる、ということに由来します。
例えば前半が高さ0、後半が高さ1の方形波があったとします。この方形波の平均値は0.5です。
一方、実効値は、2乗して周期の前半は0、後半は1。これを1周期分平均して0.5。平方根を取って0.707です。
即ち1V(1A)でDuty50%の方形波電圧(電流)の平均値は0.5V(0.5A)、実効値なら0.707V(0.707A)となります。
この方形波を1Ωの抵抗に加えた場合の消費電力を考えてみてください。前半の0Vの期間は0Wです。後半の1V/1Aの期間は1Wですから、平均電力は0.5Wです。0.707V x 0.707A = 0.5Wですから、電力は電圧と電流を夫々実効値で考えた場合と一致します。実効値を計算する際に2乗を使うのは、後で電力を計算することを想定しているから…とも言えます。
このように、実効値という考え方は、電圧と電流が比例する場合、即ち抵抗負荷の場合にだけ役に立つ考え方です。ヒューズの容量を考えるような場合には、ヒューズは抵抗に近いですから、実効値の考え方は有用です。しかし定電圧電源の容量を考えるような場合には、電圧と電流が比例しませんから、実効値の考え方が役に立つ場合は限られます。
No.5
- 回答日時:
実際に電気がエネルギーとして働く場合どうなるか理解していると当然実効値を使わなければいけないことがわかります。
例えば消費電力はP=V^2/Rですが交流のように電圧が変化する場合は、各瞬間の電圧に対して消費電力を積算して初めて実際の電力(エネルギー)がわかり、これが実効値となります。
これが正弦波の場合は計算上、最大値のルート2分の1となりますが、実際のAC電源では正しく正弦波ではありません。
平均値では実際のエネルギーがわかりません。
No.4
- 回答日時:
もし教科書をお持ちなら、どこかに記載してあると思いますよ。
交流(実行値) = 直流
実行値は、言葉の通り行いの大きさの事なので、交流を直流に換算した場合の値を指します。
No.2
- 回答日時:
実効値ですよね~、
電圧の実効値はそのまま電流に掛け算すると、電力が計算できるからです。
というか、本来は逆で、電力計算するために電圧を実効値で表示してるのよ。
なお、その交流電圧が完全な正弦波ならば、半周期分の平均値と実効値は同じになります。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- スピーカー・コンポ・ステレオ 電気交流の実効値と値が違う平均値ではオームの法則が成り立たない理由を教えて下さい。 4 2022/05/02 09:53
- 物理学 電気磁気測定の整流形電圧計の問題についてです。 写真の問題についてで、正弦波での実効値Ve、最大値V 2 2023/02/16 11:12
- C言語・C++・C# このプログラミングの問題を教えてほしいです。 キーボードからデータ数nとn個のデータを入力し、平均値 3 2022/12/19 22:51
- 地域研究 「関西は薄口」について、実証的調査研究を教えてください。 5 2023/04/18 14:09
- その他(教育・科学・学問) 交流の実際の電圧は正確な平均値0.637が正しいですよね? 21 2022/06/21 13:22
- その他(データベース) Accessフォームにて指定のフィールドの平均値を小数点第一位で表示できない 2 2022/08/30 17:19
- 電気工事士 【電気のデマンドに関する質問です】電力会社への支払いは最大電力量を基準に決定される。そ 3 2023/07/11 19:39
- 数学 複素関数にロピタルの定理を使おうとしている回答者は、複素関数論はおろか微積分学もよく分かっていない、 5 2022/12/28 18:02
- 数学 数学の公式の実践的な使い方を教えてくれるサイトや参考書はありますか? 例えば相加平均と相乗平均は最小 3 2023/06/28 20:24
- 物理学 正弦波の波形率が大きくなるのは脈流効果ですか? 4 2022/08/10 11:13
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
-
性格の違いは生まれた順番で決まる?長男長女・中間子・末っ子・一人っ子の性格の傾向
同じ環境で生まれ育っても、生まれ順で性格は違うものなのだろうか。家庭教育研究家の田宮由美さんに教えてもらった。
-
波高値(最大値)と実効値の計算についての質問
物理学
-
交流の計算で実効値を使う理由は?
その他(教育・科学・学問)
-
モーターの定格電流の出し方
環境・エネルギー資源
-
-
4
計算値と理論値の誤差について
その他(自然科学)
-
5
電気交流の実効値と値が違う平均値ではオームの法則が成り立たない理由を教えて下さい。
スピーカー・コンポ・ステレオ
-
6
交流の実際の電圧は正確な平均値0.637が正しいですよね?
その他(教育・科学・学問)
おすすめ情報
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
エミッタ接地増幅回路について...
-
三相三線式のS相は接地されてい...
-
開放電圧って?
-
立ち上がり電圧について。たと...
-
質問です。3Aって何wですか? ...
-
リファレンス電圧
-
直流電流から交流電流への換算...
-
電圧をVやUで表すのはなぜ?
-
RMS値
-
定格電圧
-
反転増幅回路の入出力電圧の関係
-
電源200Vと400Vの違いについて
-
至急お願いします!直列共振回...
-
管電圧指数について【放射線】
-
エミッタ接地における出力信号...
-
低圧電気は交流600v以下 直流7...
-
RS-232CとTTL-ICの違い
-
エミッタ接地回路のバイパスコ...
-
平滑回路の特徴について
-
三線の三相交流配線から二線と...
おすすめ情報