Z danych znamionowych wynika, że cewka elektrozaworu przystosowana jest do zasilania napięciem przemiennym 230 V. Jest to wartość
A. maksymalna napięcia podzielona przez √3
B. średnia napięcia wyznaczona dla półokresu.
C. średnia napięcia wyznaczona dla okresu.
D. maksymalna napięcia podzielona przez √2
W danych znamionowych cewki elektrozaworu zapis 230 V napięcia przemiennego oznacza wartość skuteczną, czyli RMS. Dla przebiegu sinusoidalnego zależność jest taka: $U_{sk}=\frac{U_{max}}{\sqrt{2}}$. Czyli sieciowe 230 V AC ma wartość maksymalną około 325 V, bo 230 × √2 ≈ 325. To jest bardzo ważne praktycznie, bo cewka elektrozaworu grzeje się i wytwarza pole magnetyczne zgodnie z energią dostarczaną przez napięcie skuteczne, a nie przez wartość średnią. Moim zdaniem to jedna z tych rzeczy, które naprawdę trzeba mieć w głowie przy podłączaniu automatyki. Jeżeli na cewce jest 230 V AC, dobiera się ją do standardowej sieci jednofazowej zgodnej z typowymi poziomami napięć według norm, np. IEC/EN 60038. W praktyce trzeba jeszcze sprawdzić częstotliwość 50/60 Hz, rodzaj zasilania AC lub DC, tolerancję napięcia i klasę izolacji. Podanie napięcia stałego albo innej wartości może spowodować przegrzanie, buczenie cewki, brak zadziałania zaworu albo uszkodzenie izolacji. Dobra praktyka branżowa jest prosta: dane z tabliczki znamionowej traktujemy jako warunki pracy elementu, a 230 V AC rozumiemy jako wartość skuteczną napięcia sinusoidalnego.
Przy napięciu przemiennym bardzo łatwo pomylić kilka różnych pojęć: wartość maksymalną, skuteczną i średnią. Wartość średnia liczona dla całego okresu sinusoidy nie może opisywać zasilania cewki 230 V AC, bo dodatnia i ujemna połówka przebiegu wzajemnie się znoszą. Średnia z pełnego okresu idealnej sinusoidy wynosi 0 V, a przecież taka cewka normalnie pracuje, pobiera prąd i się nagrzewa. Dlatego w technice energetycznej i automatyce nie podaje się dla zasilania sieciowego zwykłej średniej z okresu jako wartości znamionowej. Średnia liczona tylko dla półokresu też nie jest tym samym co wartość skuteczna. Dla sinusoidy taka wartość odpowiada innemu współczynnikowi, mniej więcej 0,637 wartości maksymalnej, więc nie opisuje poprawnie efektu cieplnego w uzwojeniu. A właśnie efekt cieplny i energetyczny jest kluczowy przy cewkach, transformatorach czy grzałkach. Pomyłka z dzieleniem przez √3 bierze się często z instalacji trójfazowych, gdzie √3 pojawia się przy zależności między napięciem fazowym i międzyfazowym, np. 230 V i 400 V. To jednak inna sytuacja, nie relacja między wartością maksymalną a skuteczną pojedynczej sinusoidy. Dla sinusoidalnego napięcia przemiennego obowiązuje $U_{sk}=\frac{U_{max}}{\sqrt{2}}$. Z mojego doświadczenia warto to zapamiętać razem z przykładem: 230 V w gniazdku to nie szczyt sinusoidy, tylko wartość skuteczna, a szczyt dochodzi mniej więcej do 325 V. Dzięki temu łatwiej później rozumieć pomiary multimetrem, dobór cewek styczników i elektrozaworów oraz ocenę bezpieczeństwa izolacji.