dag Laura,

bij een gelijkspanningsbron (batterij) is de spanning constant, bij een wisselspanningsbron echter niet. Het lichtnet gaat op en neer van + 325 V via 0 naar -325 V en weer naar 0 en zo verder.

Laten we daar eens een grafiek van tekenen :



Eén keer helemaal heen en weer in 20 milliseconden, 50 keer per seconde dus herhaalt zich dat (oftewel, de frequentie van het lichtnet is 50 Hz) 

In elke 20 ms is die spanning dus heel eventjes 325 V, maar ook wel eens even bijna of helemaal 0 V. Als er eventjes weinig of geen stroom loopt wordt er bijvoorbeeld in een verwarmingselement ook eventjes niet verwarmd. Berekeningen maken voor vermogen met de topspanning van 325 V zal dan ook altijd te hoge uitkomsten geven. 

Eigenlijk hebben we dus een (tijd)gemiddelde spanning nodig, en dat noemen we dan de effectieve spanning. 
correctie: de effectieve spanning is de gelijkspanning die even veel warmte ontwikkelt in een weerstand als de wisselspanning in dezelfde tijd. zie verder bericht Jaap Koole op 19 december 2020 om 20:47

Grafisch is het dan een kwestie van uitzoeken hoe je de top van zo'n golf eraf kan snijden om de gaten in de trog naast de golf te vullen:

 

en dat groene past precies in dat gele als je alles boven de 230 V eraf snijdt.

De gemiddelde (effectieve) spanning is dus 230 V.

duidelijk zo?

groet, Jan

Super, ik begrijp het helemaal!

Bedankt voor het duidelijke antwoord, de snelle beantwoording en het weinig gebruik van getallen ;)
als ik nog eens een vraag heb weet ik dat ik hier terecht kan

Hartelijk bedankt voor de moeite!

Laura

Dus als ik het goed heb is effectieve spanning gemiddelde spanning van een wisselspanning?

groet Pieter

Niet gemiddeld - want gemiddeld is die spanning evenveel positief als negatief, dus gemiddeld nul.
"Effectief" als in "vergelijken met een gelijkstroomspanning die evenveel vermogen levert". En met wat rekenen kom je dan op 1/2 √2  (≈0,7) maal de piekspanning (of -stroom). De 230 V wisselspanning uit de stopcontacten is zo'n effectieve spanning. De pieken zijn veel hoger.

Kort antwoord voor Laura: de effectieve spanning is de gelijkspanning die even veel warmte ontwikkelt in een stroomdraad als de wisselspanning in dezelfde tijd.

Langer antwoord voor geïnteresseerden
De effectieve spanning van een wisselspanning met een sinusvormig verloop in de tijd is, zoals Theo noteert, U_piek/√2. Met een piekspanning van 325 V is dat (bijna) 230 V.
In de tweede figuur van Jan is het groene oppervlak niet even groot als de twee gele oppervlakken samen. Grafisch kan het wel op een andere manier.
De effectieve spanning is de spanning die in een hele periode T van de wisselspanning even veel warmte ontwikkelt in een ohmse weerstand.

Theo zegt hetzelfde met vermogen, dat is P=U²/R. We maken een diagram met het kwadraat van de wisselspanning op de verticale as. Door het kwadraat 'komt het dal van de sinus boven de as' (min wordt plus) en krijgen we in een periode alleen twee bergen in plaats van een berg en een dal. De effectieve spanning is een horizontale lijn in het diagram. We kiezen de horizontale lijn (de waarde van de effectieve spanning) zo hoog dat het oppervlak onder die lijn even groot is als het oppervlak van de twee bergen samen. Bij een 'sinusvormige' spanning is U_eff=U_piek/√2.

Verbetering
In de bijdrage van 19.12.2020 staat in de laatste alinea: "De effectieve spanning is een horizontale lijn in het diagram. We kiezen de horizontale lijn (de waarde van de effectieve spanning) zo hoog dat..."
Dat moet zijn: "Het kwadraat van de effectieve spanning is een horizontale lijn in het diagram. We kiezen de horizontale lijn (het kwadraat van de effectieve spanning) zo hoog dat..."

Aanvulling
In het eerste diagram hieronder is de spanning uitgezet als functie van de tijd. De piekwaarde is U_piek=325V. De effectieve spanning is U_eff=U_piek/√2=230V.
In het onderste diagram is het kwadraat van dezelfde spanning met dezelfde frequentie 50Hz uitgezet. In beide diagrammen is een enkele periode van de wisselspanning weergegeven. In een diagram met U² op de verticale as en de tijd t op de horizontale as is het oppervlak tussen de grafiek en de horizontale as recht evenredig met de warmte die de spanning in een weerstand R ontwikkelt. Een twee maal zo groot oppervlak betekent dat er twee maal zoveel warmte wordt ontwikkeld.
Als we het rode oppervlak uitknippen, past het precies op het blauwe oppervlak. Bij het rode oppervlak hoort evenveel warmte als bij het blauwe. Zodoende is het oppervlak tussen de kromme U_wissel² en de horizontale as van 0 tot 0,02s even groot als het oppervlak tussen de onderbroken rechte U_eff² en de horizontale as. Bij deze oppervlakken hoort evenveel warmte, en dat is waar het bij de effectieve spanning om gaat.
Dat deze oppervlakken even groot zijn, is alleen zo met een horizontale onderbroken lijn op halve hoogte in het onderste diagram. Daarom geldt U_eff²=(U_piek²)/2 en U_eff=U_piek/√2.

Goedendag, maar hoe kan ik de effectieve spanning zo makkelijk mogelijk uitreken?

Met vriendelijke groet:
Owen

Zoals eerder gemeld:

De effectieve spanning is U_eff=U_piek/√2

En de rest moet jezelf doen. Zo "makkelijk" is het

Maar wat moet ik bij U_eff en U_piek opschrijven? En wat bedoel je met / want dat heb ik nog niet gehad met natuurkunde.

met / bedoelen we delen - dat leer je op de lagere school.

U_eff is de effectieve spanning die je wilt uitrekenen.
Drie maal raden waar dan U_piek voor staat