🔆

Lab 136 — ค่าอาร์เอ็มเอสของไฟฟ้ากระแสสลับ (3D)

RMS Values — เทียบหลอดไฟสองดวงที่ใช้ไฟสลับและไฟตรง ปรับให้กำลังเท่ากัน แล้วหาความต่างศักย์อาร์เอ็มเอสจากรูปคลื่น

3D · three.js KP Science simulation
รูปคลื่น
f
R หลอด
⚠️ โหลดไลบรารี 3D (three.js) ไม่สำเร็จ — ต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
โหมดการทดลอง
🧭 ตอนนี้ต้องทำอะไร
❓ ผลการทาย
📋 ตารางบันทึกผล
📈 กราฟ
🎯 คำนวณค่าอาร์เอ็มเอสและค่าสูงสุด
Vrms =V
Irms =A
Vm บ้าน =V
ใช้ค่าตั้งปัจจุบันสำหรับ Vrms กับ Irms · ช่องสุดท้ายคือค่าสูงสุดของไฟบ้าน 220 V

วัตถุประสงค์

อุปกรณ์

วิธีการทดลอง

  1. ทายผล ตั้ง Vm บนไฟสลับ อ่านยอดรูปคลื่นบนสโคป
  2. ปรับไฟตรงจนเลขแสงทั้งสองเท่ากัน (ผลต่างไม่เกิน 1%) กด 📝 บันทึกผล แล้วพิมพ์ V ไฟตรง
  3. ทำซ้ำอย่างน้อย 4 ค่า Vm แล้วเขียนกราฟ V ไฟตรง กับ Vm หาความชัน
  4. กด 🌡 เริ่มวัดน้ำใหม่ ดูว่าน้ำในสองถ้วยร้อนเท่ากันหรือไม่
  5. เลือก f = 1 Hz ดูหลอดไฟสลับกะพริบ แล้วดูว่าเลขแสงเฉลี่ยเปลี่ยนหรือไม่
  6. ลองรูปคลื่นสี่เหลี่ยมและสามเหลี่ยม แล้วเปรียบเทียบความชัน
⚠️ ไฟบ้าน 220 V มีค่าสูงสุดราว 311 V เป็นอันตรายถึงชีวิต ห้ามทดลองกับไฟบ้านโดยตรง ใช้แหล่งจ่ายแรงดันต่ำเท่านั้น

คำถามท้ายการทดลอง

  1. เหตุใดจึงไม่ใช้ค่าเฉลี่ยของความต่างศักย์ไฟสลับเป็นตัวบอกกำลัง
  2. มิเตอร์ไฟสลับอ่านค่าใด
  3. เหตุใดรูปคลื่นต่างกันจึงมีอัตราส่วน Vrms/Vm ต่างกัน

1. ความหมาย

ค่าอาร์เอ็มเอสของไฟสลับคือค่าไฟตรงที่ให้กำลังเฉลี่ยในตัวต้านทานเท่ากัน ได้จากการยกกำลังสอง หาค่าเฉลี่ย แล้วถอดรากที่สอง

V_rms = √(ค่าเฉลี่ยของ v²)

2. คลื่นไซน์

V_rms = V_m / √2 ≈ 0.707 V_m · I_rms = I_m / √2
P เฉลี่ย = V_rms I_rms = V_rms² / R

3. รูปคลื่นอื่น

สี่เหลี่ยม: V_rms = V_m · สามเหลี่ยม: V_rms = V_m / √3

สองรูปคลื่นนี้เป็นความรู้เสริม

4. ไฟบ้าน

V_m = √2 × 220 ≈ 311 V
🔍 แลปนี้ให้ความต้านทานหลอดคงที่ ของจริงความต้านทานไส้หลอดเพิ่มตามอุณหภูมิ ค่าแสงแปรผันตามกำลังเฉลี่ย ค่าความจุความร้อนน้ำเป็นค่าที่ตั้งไว้