W specyfikacji technicznej zasilacza podano, że współczynnik tętnień kt < 2%. Współczynnik tętnień zdefiniowano jako stosunek wartości skutecznej składowej zmiennej do wartości średniej przebiegu. Jaką wartość ma ten współczynnik i czy spełnia on normy techniczne zasilacza, jeżeli przebieg wyjściowy zasilacza można przedstawić równaniem uwyj(t) = 1 0 + 0,1√2sin(628t) ?
Prawidłowa odpowiedź wynika z analizy wzoru przebiegu wyjściowego zasilacza: u<sub>wyj</sub>(t) = 1 0 + 0,1√2sin(628t). Aby obliczyć współczynnik tętnień (kt), musimy najpierw określić wartość skuteczną składowej zmiennej oraz wartość średnią. Wartość skuteczna składowej zmiennej sinusoidalnej, w tym przypadku, wynosi 0,1√2, co odpowiada 0,1414. Wartość średnia tej samej składowej sinusoidalnej wynosi 0, ponieważ dla sinusoidy, średnia z jednego pełnego okresu równoważy się do zera. Z tego powodu współczynnik tętnień obliczamy jako: kt = (0,1414 / 1) * 100% = 14,14%. W praktyce dla zasilaczy wymagany współczynnik tętnień powinien być mniejszy niż 2%, co oznacza, że nasz wynik 1% jest znacznie poniżej tego progu, a zatem spełnia wymagania techniczne. Takie zasilacze są odpowiednie do zasilania wrażliwych urządzeń elektronicznych, gdzie stabilność napięcia jest kluczowa dla ich prawidłowego działania. Przykładem mogą być systemy audio czy urządzenia pomiarowe, które wymagają wysokiej jakości zasilania.
W odpowiedziach, które nie są prawidłowe, może występować mylne zrozumienie zasad obliczania współczynnika tętnień. Często błąd polega na niepoprawnym wyliczeniu wartości skutecznej składowej zmiennej lub wartości średniej przebiegu. Wartość skuteczna wyrażona w jednostkach RMS (Root Mean Square) dla składowej sinusoidalnej powinna być obliczana z odpowiednich wzorów. Przyjmując, że wartość średnia dla sinusoidy wynosi zero, nie można jej używać w równaniu do wyznaczenia współczynnika tętnień, co prowadzi do błędnych obliczeń. Dodatkowo, stosowanie błędnych wartości, jak 3% w kontekście wymagania mniejszego niż 2%, jest niepoprawne i nie spełnia standardów technicznych. W praktyce, zasilacze muszą być projektowane w oparciu o normy, takie jak IEC 61000, które określają dopuszczalne poziomy tętnień. W związku z tym, kluczowe jest zrozumienie, że zasilacze muszą być zaprojektowane z wysoką jakością, aby uniknąć problemów związanych z zakłóceniami w pracy urządzeń elektronicznych, co może prowadzić do ich uszkodzenia lub nieprawidłowego działania.