均方根值和方差關(guān)系(均方根值和方均根值)

1. 均方根值和方差關(guān)系

1. 均方根值和方差關(guān)系

【有效值 Virtual Value】

電學(xué)特有,交流電的有效值等于在相同電阻上獲得相同功耗(發(fā)熱)的直流電流/電壓。因為是交流電,必須進行時間平均(積分)后才能得到正確的結(jié)果,絕不能用直流電那樣用瞬時值代替有效值。

【均方根值 RMS Root Meam Square、真有效值 True-RMS】

最原始的是針對正弦波推導(dǎo)出來的,但實際上對所有的波形都適用。電路上的計算基本過程是先平方再平均(積分)最后開方。

2. 均方根值和方均根值

2. 均方根值和方均根值

例如:要求10、20、50、55 這幾個數(shù)的均方根。這要幾個公式組合起來完成,比如4個數(shù)存儲在A1:A4單元格,B1求均方根,則公式為:=SQRT(SUMSQ(A1:A4)/COUNTA(A1:A4))其中SQRT()函數(shù)是求算術(shù)平方根。

sumsq()函數(shù)是計算幾個數(shù)的平方和。

counta()函數(shù)計算一共幾個數(shù)。

3. 均方值和均方根值的關(guān)系

輸出電流均方根值也稱作為效值,它的計算方法是先平方、再平均、然后開方。

比如幅度為100V而占空比為0.5的方波信號,如果按平均值計算,它的電壓只有50V,而按均方根值計算則有70.71V。這是為什么呢?舉一個例子,有一組100伏的電池組,每次供電10分鐘之后停10分鐘,也就是說占空比為一半。如果這組電池帶動的是10Ω電阻,供電的10分鐘產(chǎn)生10A的電流和1000W的功率,停電時電流和功率為零?! ∧敲丛?0分鐘的一個周期內(nèi)其平均功率為500W,這相當(dāng)于70.71V的直流電向10Ω電阻供電所產(chǎn)生的功率。而50V直流電壓向10Ω電阻供電只能產(chǎn)生的250W的功率。對于電機與變壓器而言,只要均方根電流不超過額定電流,即使在一定時間內(nèi)過載,也不會燒壞。正弦信號的均方根值求法   rms=(Vpp/2)*sqrt(2)

4. 均方根值是方差嗎

均方根為:√(100*100)/2 =70.71 均方根值也稱作為效值,它的計算方法是先平方、再平均、然后開方。

比如幅度為100V而占空比為0.5的方波信號,如果按平均值計算,它的電壓只有50V,而按均方根值計算則有70.71V。這是為什么呢?舉一個例子,有一組100伏的電池組,每次供電10分鐘之后停10分鐘,也就是說占空比為一半。如果這組電池帶動的是10Ω電阻,供電的10分鐘產(chǎn)生10A的電流和1000W的功率,停電時電流和功率為零。

那么在20分鐘的一個周期內(nèi)其平均功率為500W,這相當(dāng)于70.71V的直流電向10Ω電阻供電所產(chǎn)生的功率。而50V直流電壓向10Ω電阻供電只能產(chǎn)生的250W的功率。對于電機與變壓器而言,只要均方根電流不超過額定電流,即使在一定時間內(nèi)過載,也不會燒壞。 PMTS1.0抽油機電能圖測試儀對電流、電壓與功率的測試計算都是按有效值進行的,不會因為電流電壓波形畸變而測不準(zhǔn)。這一點對于測試變頻器拖動的電機特別有用。 正弦信號的均方根值求法 rms=(Vpp/2)*sqrt(2)

5. 均方差與均方根

設(shè)m是平均值,n是樣本數(shù)量則方差S^2=[(m-x1)^2+(m-x2)^2+……+(m-xn)^2]/n。

先求出總體各單位變量值與其算術(shù)平均數(shù)的離差的平方,然后再對此變量取平均數(shù),就叫做樣本方差。樣本方差用來表示一列數(shù)的變異程度。樣本均值又叫樣本均數(shù)。即為樣本的均值。均值是指在一組數(shù)據(jù)中所有數(shù)據(jù)之和再除以數(shù)據(jù)的個數(shù)。

樣本方差的理解

n-1的使用稱為貝塞爾校正,也用于樣本協(xié)方差和樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差(方差平方根)。 平方根是一個凹函數(shù),因此引入負偏差(由Jensen不等式),這取決于分布,因此校正樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差(使用貝塞爾校正)有偏差。

標(biāo)準(zhǔn)偏差的無偏估計是技術(shù)上的問題,對于使用術(shù)語n-1.5的正態(tài)分布,形成無偏估計。無偏樣本方差是函數(shù)(y1,y2)=(y1-y2)2/2的U統(tǒng)計量,這意味著它是通過對群體的兩個樣本統(tǒng)計平均得到的。

6. 均方根值與方差的關(guān)系

均方根值,也稱方均根值或有效值,它的計算方法是先平方、再平均、然后開方。

意義是利用均方根值后不會因為電流電壓波形畸變而測不準(zhǔn)。這一點對于測試變頻器拖動的電機特別有用。

7. 均方差定義為方差的平方根

操作方法一、方差的計算

我們在桌面上雙擊excel的快捷圖標(biāo),將excel這款軟件打開,進入到該軟件的操作界面如圖所示:

在打開的界面內(nèi)我們輸入數(shù)據(jù),然后選擇單元格,在單元格內(nèi)我們輸入方差計算函數(shù)“=var()”,如圖所示:

輸入函數(shù)之后我們在函數(shù)的括號內(nèi)輸入函數(shù)的參數(shù),如圖所示:

輸入好參數(shù)之后按下回車鍵我們就得到了方差的計算結(jié)果了,如圖所示:

操作方法二、均方差的計算

在剛剛的表格文件內(nèi)我們選擇另外的單元格輸入均方差的計算函數(shù)“=stdev()”如圖所示:

輸入好函數(shù)之后,然后在這個函數(shù)的括號內(nèi)再輸入函數(shù)的參數(shù),如圖所示:

我們輸入好函數(shù)的參數(shù)之后,并按下回車鍵我們就得到了均方差的計算結(jié)果了,如圖所示:

8. 均方差和均方根

方均來根速率:√v^2=√(3RT)/M =√(3kT/m);最概然速率:Vp=√(2RT)/M =√(2kT/m),其中R為常數(shù)8.31 J/K,m代表質(zhì)量,M為摩爾質(zhì)量。

此公式指的是各點速度的的平均差異,描述的是速率分布的均勻性。分子速率分布有一個麥克斯韋速率分布函數(shù),可以用一個曲線表示,方均根是其中橫軸上一點,橫軸表示速度。

9. 均方值和方差關(guān)系公式

方差(variance):衡量隨機變量或一組數(shù)據(jù)時離散程度的度量。概率論中方差用來度量隨機變量和其數(shù)學(xué)期望(即均值)之間的偏離程度。統(tǒng)計中的方差(樣本方差)是每個樣本值與全體樣本值的平均數(shù)之差的平方值的平均數(shù)。

均方根值(RMS):也稱方均根值或有效值,它的計算方法是先平方、再平均、然后開方

10. 均方根與方差的關(guān)系

標(biāo)準(zhǔn)正太分布求方差的過程:

如果 x~N(μ,σ^2)

那么 t = (x-μ)/σ

就服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布: t~N(0,1)

也即均值為0,方差為1.概率密度函數(shù)為:

f(t) = (1/√2π) exp{-t^2/2}

推薦閱讀

熱文