Vaihtojännitteet

Vaihtojännitteet ovat jännitteitä, joiden arvo ja suunta vaihtelevat ajassa. Yleisimmässä muodossa jännite on jaksollisesti sinimuotoinen ja voidaan kuvata v(t) = Vm sin(ωt + φ), missä Vm on huippuarvo, ω = 2πf on kulmataajuus ja f taajuus. Vaihtojännitteellä on myös RMS-arvo Vrms, joka määrää tehoa, jonka jännite voisi tuottaa tasajännitteellä yhtä pitkällä vastuksella. Sille pätee Vrms = Vm/√2 sinimuotoisessa jännitteessä. Tyypillinen sähköverkko käytännössä on 50 Hz taajuudella, ja standardit määrittelevät sekä jännitteen että sen jakelutavan.

Käytännössä vaihtojännitteet esiintyvät sekä yksivaiheisina että monivaiheisina järjestelminä. Yksivaiheinen jännite sijoittuu line-to-neutral -ajatustapaan, kun taas kolmivaihejärjestelmälle jännitteet ovat kolmen alueen välillä, joissa vaihe-erot ovat noin 120 astetta. Kolmivaihejärjestelmä mahdollistaa suuremman tehon siirron pienemmällä n- Yleensä kotitalouksien verkko käyttää 230 V RMS line-to-neutral -jännitteitä ja noin 400 V line-to-line- jännitteitä kolmivaihejärjestelmässä.

Mittaukset ja käytännön huomioon otettavat seikat Vaihtojännitteet mitataan usein RMS-arvoina, mutta myös huiput, vaihe ja taajuus voivat olla tärkeitä. Mittaaminen tapahtuu mittalaitteilla, kuten RMS-mittareilla ja oskilloskoopeilla, jotka antavat sekä jännite- että aikakuvan. Turvallisuusnäkökohdat ovat keskeisiä, sillä korkeajännitteet ja suur tehot voivat aiheuttaa vakavia vaaroja.

Vaihtojännitteet ovat sähköverkon ja monien laitteiden toiminnan perusta, tarjoten energian tehokkaalle siirrolle ja monipuoliselle käyttöä varten.