Valeurs efficaces du courant et de la tension
Le courant alternatif sinusoïdal a différentes valeurs instantanées au cours de la période. Il est naturel de se poser la question, quelle valeur de courant sera mesurée avec l'ampèremètre inclus dans le circuit ?
Lors du calcul de circuits à courant alternatif, ainsi que de mesures électriques, il n'est pas pratique d'utiliser des valeurs instantanées ou d'amplitude de courants et de tensions, et leurs valeurs moyennes sur une période sont nulles. De plus, l'effet électrique d'un courant changeant périodiquement (la quantité de chaleur dégagée, le fonctionnement parfait, etc.) ne peut pas être estimé par l'amplitude de ce courant.
Le plus pratique a été l'introduction des notions de valeurs dites efficaces de courant et de tension... Ces notions sont basées sur l'action thermique (ou mécanique) du courant, qui ne dépend pas de sa direction.
Valeur quadratique moyenne du courant alternatif - il s'agit de la valeur du courant continu à laquelle, pendant la période de courant alternatif, la même quantité de chaleur est libérée dans le conducteur que pendant le courant alternatif.
Pour évaluer les actions entreprises courant alternatif, nous comparerons ses actions avec l'effet thermique du courant continu.
La puissance continue P A traversant la résistance r sera P = P2r.
La puissance alternative est exprimée comme l'effet moyen de la puissance instantanée Az2r sur toute la période ou la moyenne de (I am x sinωT)2 NS r pour le même temps.
Soit M la valeur moyenne de t2 pour la période. En mettant en équation la puissance du courant continu et la puissance du courant alternatif, on a : Az2r = Mr -n, d'où Az = √M,
La quantité I est appelée la valeur efficace du courant alternatif.
La valeur moyenne de i2 à courant alternatif est déterminée comme suit.
Construisons une courbe de courant sinusoïdale. En mettant au carré chaque valeur de courant instantané, on obtient une courbe P en fonction du temps.
Valeur efficace CA
Les deux moitiés de cette courbe se situent au-dessus de l'axe horizontal, puisque les courants négatifs (-i) dans la seconde moitié de la période, lorsqu'ils sont élevés au carré, donnent des valeurs positives.
Construire un rectangle de base T et d'aire égale à l'aire délimitée par la courbe i2 et l'axe horizontal. La hauteur du rectangle M correspondra à la valeur moyenne de P pour la période. Cette valeur de période, calculée à l'aide de mathématiques supérieures, sera égale à 1/2 I2m... Par conséquent, M. = 1/2 I2m
Puisque la valeur efficace Im du courant alternatif est Im = √Malors finalement I = Im / √2
De même, la relation entre les valeurs efficaces et d'amplitude pour les tensions U et E a la forme :
U = Um / √2E = Em / √2
Les valeurs effectives des variables sont indiquées par des majuscules sans indices (I, U, E).
Sur la base de ce qui précède, on peut dire que la valeur efficace d'un courant alternatif est égale à un tel courant continu qui, traversant la même résistance que le courant alternatif, libère la même quantité d'énergie en même temps.
Les instruments de mesure électriques (ampèremètres, voltmètres) inclus dans un circuit de courant alternatif indiquent les valeurs efficaces de courant ou de tension.
Lors de la construction de diagrammes vectoriels, il est plus pratique de reporter non pas l'amplitude, mais les valeurs effectives des vecteurs. Pour cela, les longueurs des vecteurs sont réduites de √2 une fois. Cela ne change pas l'emplacement des vecteurs sur le diagramme.