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输入计算

数学公式

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结果

峰峰值电压
10
伏特(Vpp)
峰值电压(Vpeak) 5 V
峰峰值(Vpp) 10 V
有效值电压(Vrms) 3.5355 V

什么是峰峰值电压?

峰峰值电压(Vpp)指波形从最高正向点到最低负向点之间的垂直总落差。对于对称的正弦波而言,它正好是峰值电压(Vpeak)的两倍。无论你是在读取示波器波形、设计音频或射频电路,还是查阅数据手册(手册中可能只标注 Vpp、Vpeak 或有效值 RMS 中的某一个),掌握这几者之间的换算都至关重要。

标注了峰值、峰峰值和 RMS 值的正弦波
显示峰值电压、峰峰值电压和 RMS 值的正弦波。

如何使用本计算器

先选择你已知的电压类型——峰值、峰峰值或有效值(RMS),再以伏特(V)为单位输入对应数值。计算器会立即给出全部三个结果。换算公式假设波形为以零伏为中心的标准正弦波。

公式详解

核心关系式为 \(V_{pp} = 2 \times V_{peak}\) 以及 \(V_{rms} = V_{peak} / \sqrt{2}\)。变形后可得:

$$V_{peak} = \frac{V_{pp}}{2}, \qquad V_{peak} = V_{rms} \times \sqrt{2}$$

将它们组合,对于正弦波即得

$$V_{rms} = \frac{V_{pp}}{2\sqrt{2}} \approx V_{pp} \times 0.3536$$

式中的 \(\sqrt{2}\) 系数来源于在一个完整周期内对正弦函数平方求平均。

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用比例条形图表示 Vpp、Vpeak 和 Vrms 之间的关系
同一正弦波中 Vpp、Vpeak 和 Vrms 的相对大小。

实例演算

假设示波器显示峰值电压为 5 V,那么

$$V_{pp} = 2 \times 5 = 10 \text{ V}, \qquad V_{rms} = \frac{5}{\sqrt{2}} \approx 3.5355 \text{ V}$$

作为对比,常见的 230 V 有效值市电(如欧洲及中国等地区标称电压),其峰值约为 325 V,峰峰值约为 650 V。

常见问题

本工具适用于非正弦波吗? Vpp ↔ Vpeak 的换算关系对任何对称波形都成立,但 \(V_{rms} = V_{peak}/\sqrt{2}\) 仅对纯正弦波有效。方波、三角波等其他波形的波峰因数各不相同。

有效值(Vrms)有什么用? 有效值表示向电阻性负载输送相同功率时所等效的直流电压,因此功率参数通常都以 RMS 值标注。

如何由 Vrms 求出 Vpp? 对于正弦波,将 Vrms 乘以 \(2\sqrt{2}\)(约 2.8284)即可。

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