Hálózati váltakozó feszültség

Amikor otthon egy konnektor feszültségétváltóáramú műszerrel megmérjük, a mérőműszer 220 és 230 V közötti értéket mutat.

A hálózati váltakozó áram időbeli változását "hullámos" függvénnyel jellemezhetjük, amely hullámos függvény ismétlődő, idegen szóval periodikus. Egy hullámzás ideje (periódusideje) 0,02 s, amit így szokás kifejezni: T = 0,02 s, ahol a periódusidőtT-vel jelöljük. Fontos mennyiség a periódusidő reciproka, ami azt fejezi ki, hogy egy másodperc alatt hányszor ismétlődik a periodikus függvény ismétlődő szakasza. Ezt a mennyiséget nevezzük frekvenciának, amitf-fel jelölünk:

A frekvencia mértékegysége 1s, amit Heinrich Hertz emlékére hertznek hívunk, és Hz-nek rövidítünk. Európában az elektromos hálózatokfrekvenciája 50 Hz, ami abból is következik, hogy a periódusidő 0,02 s.

Mit is jelent pontosan az, hogy a háztartásokban az elektromos hálózati feszültség 230 V-os és 50 Hz-es váltófeszültség? A feszültség másodpercenként 100-szor vált előjelet.

Ha a feszültség hullámzik, időben folyamatosan változó értékeket vesz fel. Vajon mi lehet ez a 230 V-os érték? Egy változó mennyiséget szokás az átlagértékével jellemezni. Azt az egyenfeszültség-értéket tekintjük átlagnak, amelynek ugyanolyan körülmények között ugyanakkora hőhatása van, mint a kérdéses váltakozó feszültségnek.

Az átlagérték pontos neve hatásos vagy idegen szóval effektív érték. Ez azt jelenti, hogy mondjuk egy ellenálláshuzalban (villanykályhában) a 230 V-os váltakozó feszültség hatására ugyanannyi hő keletkezik, mint 230V egyenfeszültség hatására keletkezne. Tömören fogalmazva a hőtermelés szempontjából vett átlagérték a 230 V.