Внимание, повторять опасно, высокое напряжение!
Доброго всем времени суток.
Конечно подавляющее число читателей скажут - "Странный вопрос, ведь всем известно, что в сети 220В". А так ли это?
Давайте измерим напряжение электрической сети несколькими способами.
1. Прямое измерение:
Не совсем то, что ожидалось (а ожидалось все таки ближе к 220В), но напряжение передаваемое по электрическим сетям не стабилизируется. Оно может быть как больше 220В (как правило при близком расстоянии от трансформаторной подстанции, а также в часы наименьшего потребления, например, в дневное время в будни, когда основная масса электропотребителей в квартирах (домах) выключена), так и меньше.
А что же мы тем не менее измерили? Если внимательно почитать инструкцию на мультиметр, то в нем будет сказано, что он при измерении переменного напряжения измеряет его действующее (эффективное) значение.
2. Пойдем дальше и измерим напряжение на конденсаторе после диода:
В данном случае конденсатор заряжается через диод до максимального (амплитудного) значения напряжения сети, поскольку не имеет возможности быстро разрядится ( с одной стороны включен диод, с другой - высокоомный измерительный прибор, сопротивление измерительной цепи мультиметра должно быть достаточно большим, чтобы не влиять на результат измерения).
Величины эффективного значения напряжения переменного тока и его амплитудного значения связаны соотношением:
То есть, зная эффективное значение (которое можно просто измерить), можно рассчитать максимальное (амплитудное) значение:
Для электрической сети 220В получаем:
Для нашего случая: Umax =237В*1,41=334В (незабываем про погрешность прибора и падение напряжения на диоде).
Обычно мы оперируем только эффективным значением напряжения сети поскольку подавляющее количество измерительных приборов градуируется именно по данному значению. Но забывать об амплитудном значении ни в коем случае нельзя.
3. Теперь измерим напряжение на диодном мосте:
Полученное значение называется средним. Графически это можно представить в виде прямоугольника равной площади синусоиде за половину периода. Высота данного прямоугольника и будет равна значению среднего напряжения.
При необходимости его несложно определить по следующей формуле:
Для сети с напряжение 220В среднее значение будет: 198В, в нашем случае: 237В*0,9 = 213В (опять таки, с учетом погрешности и падения напряжения на диодах, результат измерения приемлемый)
Так как правильно ответить на вопрос в заголовке статьи? Может быть так: в сети переменного тока нет определенного напряжения, оно все время меняется, а в определенные моменты времени в сети вообще нет никакого напряжения. Если прикоснуться к проводам, то "ударит" 310В (амплитуда), если включить нагрузку, например паяльник, то он будет нагреваться как от сети постоянного тока 220В (эффективное значение). Поэтому правильный ответ будет звучать так: эффективное значение напряжения сети 220В или так: амплитудное значение сети 310В (по сути это одно и то же). На практике это необходимо учитывать при расчете, например, минимального значения рабочего напряжения конденсаторов и других радиоэлементов.