Effektivwert einer pulsierenden Gleichspannung

[Hans F. (dani1632)]

Hallo!

Ich habe jetzt schon länger gegoogelt, aber noch immer nicht 
draufgekomen:

Die 230 V im Netz sind ja der Effektivwert. Wenn ich also mit einem TRMS 
Messgerät diese Netzspannung messe, sollte 230 V angezeigt werden.

Ich richt die Wechselspannung gleich (Vollweg) und bekomme eine 
pulsierende GLeichspannung. Wenn ich nun diese Spannung mit diesem 
MEssgerät messe, bekomme ich 207 V. Warum ist das so? Der Effektiwert 
ist doch der quadratische Mittelwert: Wenn ich nun die reine 
Netzspannung und die pulsierende Gleichspannung quadriere, dann müsste 
das doch das gleiche sein, oder??? Dementsprechend müsste die 
darauffolgende Mittelung aus den gleichen Signalen durchgeführt werden 
und den gleichen Effektivwert ergeben!? Kann mir das jemand erklären??

Vielen Dank!
LG

[Noro B. (solo)]

Bei einer Gleichspannung ist der Effektivwert gleich dem Mittelwert und 
nicht mehr dem quadratischen Mittelwert.

[Hans F. (dani1632)]

Ok, das erklärt das Ganze natürlich :)
Vielen Dank!

[oszi40 (Gast)]

1.Ganz so einfach lässt sich der Effektivwert nicht messen. Oft ist der 
echte Sinus durch Schaltnetzteile und Phasenschnitt verfälscht.
http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert

2.Schau mal genauer auf die Genauigkeitsklasse Deiner Meßgeräte und dann 
gehen über die DiodenstreckeN des Gleichrichters auch noch bis 2V weg.

[U. B. (Gast)]

Quadratischer Mittelwert und Effektivwert sind dasselbe.

Und bei einer reinen Gleichspannung ist ihr (aritmetischer Mittel-)Wert 
genauso gross.

[Johannes E. (cpt_nemo)]

Daniel F. schrieb:
> Ich richt die Wechselspannung gleich (Vollweg) und bekomme eine
> pulsierende GLeichspannung. Wenn ich nun diese Spannung mit diesem
> MEssgerät messe, bekomme ich 207 V. Warum ist das so?

Hast du im AC- oder im DC-Messbereich gemessen? Im DC-Messbereich wird 
üblicherweise der arithmetische Mitelwert gemessen.
Im AC-Messbereich messen viele Geräte nur den AC-Anteil, der DC-Anteil 
wird über einen Kondensator blockiert.
Um den Effektivwert zu messen, in dem AC- und DC-Anteil enthalten sind, 
kann man den DC-Mittelwert und den AC-Effektivwert einzeln messen und 
daraus dann den quadratischen Mittelwert berechnen, also:

$$U_{eff} = \sqrt{U_{ac}^2 + U_{dc}^2}$$

[Peter R. (pnu)]

Bei einer pulsierenden Gleichspannung ist der Effektivwert umax mal 
1/Wurzel aus N , wobei N dabei das Tastverhältnis ist.

Rechenbeispiel:

für 1 sec 1V an 1 Ohm, dann 2 sec Pause.

1.sec: 1W Leistung
2.sec: 0W Leistung
3.sec: 0W Leistung
(Das Ganze wiederholend)

Dann ist die mittlere Leistung , über 3 sec gesehen, 1/3 W

1/3 W wird,  bei Gleichstrom: von einer Spannung von 0,577V erzeugt

Die impulsförmige Spannung von 1V zu 1/3 der Zeit bringt also die 
gleiche Erwärmung wie 0,577 V Gleichspannung, das ist ihr Effektivwert.

Das Beispiel mit 1/3 Stromflusszeit ist ein für Gleichrichterschaltungen 
mit C-Last ein recht typischer Wert.

[Peter R. (pnu)]

Die meisten Messgeräte messen garnicht den Effektivwert, das tun nur 
true-rms-Messgeräte.

Meistens messen sie den Mittelwert der gleichgerichteten Spannung und 
lügen per Skale 11% dazu.
Das stimmt nur bei reinen Sinusverlauf der Spannung/des Stroms.

bei nichtförmigen Spannungen/Strömen wird daher der Messfehler um so 
stärker je größer die Abweichung vom Sinus ist.

Schon bei Gleichrichterschaltungen an 50 Hz mit C-Last macht das Einiges 
aus: Die Diode wird für 1A angegeben, 1A DC liefert die 
Gleichrichterschaltung mit C-Last aber die Diode wird in Wirklichkeit 
mit 1,6A eff belastet.
Auch dem Trafo tut dieser Unterschied recht weh. der kann bei 
Gleichrichterbelastung höchstens 70% bis 60% der Sinus-Nennleistung 
liefern. weil ja für die Erwärmung der Effektivwert von I 
ausschlaggebend ist.

[U. B. (Gast)]

@Daniel F.:

Ist mir jetzt erst aufgefallen:
Die 230 V geteilt durch die gleichstrommässig bestimmten 207 V ergeben 
genau den Formfaktor Effektivwert/Gleichrichtwert einer Sinusspannung:

f= Pi/2/Wurzel(2)= 1,11


Es stimmt alles.