Alternatif akımda tam bir periyotta ölçü aletinin ibresi önce bir yöne; kısa bir süre sonra aksi yöne sapmak ister. Ancak ibre, kitlesi nedeniyle hızlı titreşimleri tam takip edemez ve belirli bir frekanstan sonra alternatifin akımın ortalama değerini gösterir. Alternatif akımda ortalama değer sıfır olduğu için bu akımla örneğin elektrolitik bir etki elde edilemez ancak ısı üretilebilir. Bu özellikten yararlanılarak alternatif akım aynı ısı gücünü verebilen doğru akımla karşılaştırılarak ölçülebilir. Bu karşılaştırma etkin (efektif) değer dediğimiz kavram ile yapılır.
Alternatif akımda ısıya dönüşen ani güç p = u . i = R . İ2 dir. Yani ani güç akımın karesiyle doğru orantılır. Dolayısıyla etkin değer nedir buradan anlaşılmaktadır.
Buradan alternatif akımın etkin (efektif) değerinin, bu etkin değeri büyüklüğündeki doğru akıma eşit olduğu kolayca anlaşılır.
Alternatif akım karesinin eğrisi bir grafik üzerinde (Şekil-1) gösterilirse bu eğrinin iki katı frekansı olduğu ve tamamıyla pozitif bölgede oluştuğu anlaşılacaktır. Anılan bu kare eğrisinin ortalama değeri = i2 / 2 dir. Alternatif akım karesinin ortalama değeri, aynı etkiyi gösteren doğru akımın karesine eşitlenip tarafların karekök alınırsa, sonuç değeri efektif değer veya etkin değer olur.
Etkin Değer Formülü
I2 = i2/2 √(I2) = √(i2/2) I = i / √2
Bir alternatif akımın etkin değeri : Ieff = 0,707 . i
Bir alternatif gerilimin etkin değeri : Ueff = 0,707 . u
Efektif ya da etkin değerler gerektiği yerlerde, ilgili büyüklük simgesi altına (eff) indisi ile gösterilir. Yalnızca büyük harfle gösterilmiş alternatif büyüklüklerden daima etkin değer anlaşılacağı unutulmamalıdır.
Etkin değerler doğru akım değerleri gibi büyük harflerle gösterilebilirler. Örneğin: I, U
Tepe değerinin etkin değere oranı Tepe faktörü olarak anılır. Sinüs şeklindeki alternatif büyüklüklerde tepe faktörü : √2 = 1,414 dir.
Tepe değeri i = √2 . I = 1,414 . I u = √2 . U = 1,414 . U
220 V ve 380 V alternatif gerilimler için tepe değerlerini bulunuz.
u= √2 . U = 220 . 1,414 = 311 V
u = √2 . U = 380 . 1,414 = 537 V
Alternatif akımın etkin değerinin, ortalama değere bölünmesi ile gerilim dalgasının biçim faktörü elde edilir. Biçim faktörü (k) harfi ile gösterilir.
k= ortalama değer / etkin değer
