Effektivwert einer Rechteckspannung berechnen
Rechner und Formeln zur Berechnung vom Effektivwert einer Rechteckspannung
Diese Funktion berechnet den Effektivwert einer Rechteckspannung. Es wird davon ausgegangen, dass die Impulsdauer (ti) und die Pause (tp) die gleiche Länge haben.
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Der Effektivwert einer Rechteckimpulsspannung hängt von der Art und Weise ab, wie die Spannung sich mit der Zeit verändert. Eine Rechteckimpulsspannung hat in der Regel einen festen Spitzenwert Us und variiert zwischen zwei Spannungswerten über die Zeit, zum Beispiel Us und 0 V oder Us und -Us.
Der Rechner oben berechnet die Variante mit Us und 0 V. Die Zeit von Us und 0 V (ti und tp) ist je 50%. Einen Rechner für die Variante mit mit variabler Impulslänge finden Sie hier
Formeln zur Rechteckspannung
Der Effektivwert ist definiert als Gleichstromwert mit der gleichen Wärmewirkung wie der betrachtete Wechselstrom.
Rechteck Impuls Spannung
Der Effektivwert beträgt bei Rechteckspannungen deren Impulsdauer (ti) und Pause (tp) die gleiche Länge haben:
\[\displaystyle U_{eff}=\frac{U_s}{\sqrt{2}}\]
Der Mittelwert der Spannung ist die halbe Spitzenspannung
\[\displaystyle U_m = \frac{U_s}{2} \]
Rechteck-Wechselspannung
Bei einer symmetrischen Rechteck-Wechselspannung ist der Effektivwert gleich dem Spitzenwert
\[\displaystyle U_{eff}=U_s\]
Da die Spannung in beiden Fällen denselben Betrag (aber mit unterschiedlichem Vorzeichen) hat, bleibt der Effektivwert gleich dem Amplitudenwert der Rechteckspannung.
Der Mittelwert ist bei einer symmetrischen Rechteck-Wechselspannung immer 0 Volt.
Legende
\(\displaystyle U_s\) Spitzenspannung \(\displaystyle U_{eff}\) Effektivspannung \(\displaystyle U_m\) Mittelspannung
Beispiel
Angenommen, der Wert der Spannung beträgt +10V für 50% der Zeit und 0 V für die anderen 50% der Zeit. Der Effektivwert ist:
\[U_{eff}=10 \ V · \sqrt{\frac{1}{2}}=10 V · 0,707=7,07 \ V\]
Wechselstrom Funktionen
Kenngrößen der Wechselspannung • Frequenz und Periodendauer • Frequenz und Wellenlänge • Spannungswert zu einem Winkel • Spannungswert an einem Zeitpunkt • Effektivwert einer Sinusschwingung • Effektivwert einer Sinusschwingung mit Offset • Effektivwert eines Sinusimpuls (Einweg) • Effektivwert eines Sinusimpuls (Zweiweg) • Effektivwert einer Rechteckspannung • Effektivwert eines Rechteckimpuls • Effektivwert einer Dreieckspannung • Effektivwert eines Dreieckimpuls • Effektivwert Sägezahnspannung • Effektivwert eines Sägezahnimpuls
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