AC putere

În secțiunea "Puterea DC" sa constatat că în circuitele de curent continuu, consumul de energie este definit ca fiind produsul de tensiune și curent și funcționează ca produs de putere pentru o perioadă de timp. Dar aici, în circuite AC, un astfel de calcul simplu este imposibil. Dacă în circuitul de curent alternativ este inclusă numai rezistența activă, cum ar fi un bec, un fier sau un fierbător electric, atunci puterea totală poate fi calculată ca produs al tensiunii și curentului de acțiune, pe care ni-l arată instrumentele de măsură, adică P = U * I. Astfel de consumatori nu conțin rezistențe inductive și capacitive. Și, în consecință, lucrarea este definită ca A = UIt. Să construim o curbă de putere completă pentru acest caz (figura 1).






În orice moment al perioadei de putere, puterea este pozitivă, deoarece oricând tensiunea și curentul sunt fie pozitive, fie negative în același timp. Se mai spune că tensiunea și curentul coincid în fază, sau schimbarea de fază zero între tensiune și curent este aceeași. Această întrebare este de asemenea luată în considerare în secțiunea "Rezistență activă, inductivă și reactivă într-un circuit de curent alternativ". Punctele de pe curba puterii sunt construite prin înmulțirea tensiunii și curentului la ora selectată.
Cu toate acestea, cazurile de schimbare de fază zero în circuitul de curent alternativ nu sunt practic întâlnite datorită prezenței rezistențelor capacitive și inductive în circuite. Dacă comparăm puterea reală activă în circuit cu puterea pe care o obținem prin simpla înmulțire a tensiunii și curentului cu un ampervolmetru (tester), atunci puterea obținută prin înmulțirea simplă în funcție de citirile instrumentelor va fi mai mare decât puterea activă reală. Diferența dintre puterea totală (obținută prin înmulțirea citirilor instrumentului) și cea activă se datorează faptului că în circuitul electric există întotdeauna rezistențe inductive și capacitive, numite reactive. Și schimbarea de fază între tensiune și curent nu este deloc zero. Acum, valorile tensiunii și curentului în aceeași clipă de timp pot avea semne diferite (pozitive și negative) și, prin urmare, multiplicarea poate fi puterea semnului negativ.






Acest lucru poate fi văzut din graficul din Fig. Aici, curba puterii este construită pentru un curent inductiv "întârziat". În mod specific, această problemă este luată în considerare în secțiunea "Rezistență activă, inductivă și reactivă într-un circuit de curent alternativ". Puterea negativă se explică prin faptul că consumatorul curentului "întoarce" puterea la sursă. Această putere este numită reactivă.
Puterea reactivă se caracterizează prin schimbul de energie între consumator și sursă. În exterior, această energie nu se manifestă, ci agravează efectul util al curentului. Puterea reactivă provine de la inductoarele și condensatoarele incluse în circuitul electric.

Deci, este necesar să ne amintim că curentul alternativ se caracterizează prin trei tipuri de putere.
1) PUTERE FULL (indicată ca S) - poate fi recunoscută prin înmulțirea tensiunii și curentului curent. Acestea sunt valorile pe care le arată ampermetrul și voltmetrul. Cine a ratat acest subiect - vedeți secțiunea "Despre curent alternativ și tensiune". Unitatea de putere maximă este tensiunea curentă (VA);
2) PUTEREA ACTIVĂ (denumită P) este puterea care este de fapt transformată în putere utilă. E ceva ce ne arată acest metru plat.

Unitate de putere reactivă - reactiv vol-ampere (var).
Astfel, devine clar că curentul total constă din două componente - curentul activ și curentul reactiv. Se pare că nu este nimic mai ușor - puneți-le împreună și aflați tot curentul. Cu toate acestea, curentul total nu este o sumă simplă a două componente. Curentul activ are aceeași direcție cu tensiunea de acțiune, dar curentul reactiv este deplasat cu 90 ° în fază față de cel activ. Din punct de vedere grafic, curentul total este reprezentat ca o diagonală a unui dreptunghi, a cărui latură este partea activă a curentului, iar a doua este o parte reactivă (a se vedea figura 3).

Prin urmare, curentul total este obținut ca suma geometrică a componentelor active și reactive. Valoarea numerică este calculată ca o hypotenuse într-un triunghi în unghi drept. Și dacă partea activă este desemnată ca Ia, reactivă ca Ip, atunci ajungem pentru curentul total:

I2 = I2a + I2p

Din considerația triunghiului, se observă că componenta reactivă este mai mare, cu atât este mai mare unghiul de forfecare. Două cazuri extreme cu un unghi de fază φ egal cu 0 sau 90 ° pot fi practic realizate ca o fază în aproximație.
La φ = 0 nu există nici o componentă de curent reactiv. Componenta activă și curentul efectiv sunt egale. Acesta este cazul când nu există rezistențe capacitive și inductive în circuit.
Cu o deplasare φ = 90 ° (adică cu rezistență pur inductivă sau capacitivă), nu există absolut nici o componentă activă a puterii actuale și active.
Este ușor să se calculeze componentele actuale Ia și Ip reactive prin valoarea curentă efectivă utilizând unghiul de fază φ:

cos φ = Ia / I; sin = φ / I; Ia = I * cos φ; Ip = I * sin φ

Pentru puterea activă, scrie: Pa = U * I * cos φ. și anume pentru a obține puterea activă, puterea totală S, definită ca produsul valorilor efective ale U și I, trebuie înmulțită cu cosinusul unghiului de fază. cos φ este de asemenea numit "factorul de putere".
Exemple specifice de găsire a puterii de curent alternativ pot fi găsite în secțiunea "Rezolvarea problemelor".







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: