Bagaimana untuk mencari kuasa dalam litar AC
Kuasa AC tidak sama dengan kuasa DC. Semua orang tahu bahawa arus terus mampu memanaskan beban aktif R. Dan jika anda mula memberi tenaga pada litar yang mengandungi kapasitor C dengan arus terus, sebaik sahaja ia dicas, kapasitor ini tidak akan melepasi sebarang arus lagi melalui litar.
Gegelung L dalam litar DC biasanya boleh berkelakuan seperti magnet, terutamanya jika ia mengandungi teras feromagnetik. Dalam kes ini, plumbum gegelung yang mempunyai rintangan aktif sama sekali tidak berbeza daripada perintang R yang disambungkan secara bersiri dengan gegelung (dan dengan penarafan yang sama dengan rintangan ohmik bagi plumbum gegelung).
Sama ada cara, dalam litar DC di mana beban hanya terdiri daripada unsur pasif, proses sementara mereka berakhir hampir sebaik sahaja dia mula memberi makan dan tidak muncul lagi.
Unsur arus dan reaktif berselang-seli
Berkenaan dengan litar arus ulang-alik, di dalamnya transien adalah yang paling penting, jika tidak menentukan, kepentingan, dan mana-mana elemen litar sedemikian mampu bukan sahaja melesapkan tenaga dalam bentuk haba atau kerja mekanikal, tetapi juga mampu paling sedikit. tenaga terkumpul dalam bentuk medan elektrik atau magnet akan menjejaskan arus, menyebabkan sejenis tindak balas bukan linear, bergantung bukan sahaja pada amplitud voltan yang digunakan, tetapi juga pada kekerapan arus yang dilalui.
Oleh itu, dengan arus ulang-alik, kuasa bukan sahaja terlesap dalam bentuk haba pada unsur-unsur aktif, tetapi sebahagian daripada tenaga terkumpul berturut-turut dan kemudian dikembalikan semula kepada sumber kuasa. Ini bermakna elemen kapasitif dan induktif menentang laluan arus ulang alik.
Dalam litar arus ulang alik sinusoidal Kapasitor pertama kali dicas untuk separuh tempoh, dan semasa separuh tempoh berikutnya ia dinyahcas, mengembalikan cas semula ke sesalur kuasa, dan seterusnya setiap separuh tempoh gelombang sinus sesalur. Induktor dalam litar AC mencipta medan magnet semasa suku pertama tempoh, dan semasa suku seterusnya medan magnet itu berkurangan, tenaga dalam bentuk arus kembali ke punca. Beginilah kelakuan beban kapasitif dan induktif tulen.
Dengan beban kapasitif semata-mata, arus membawa voltan sebanyak satu perempat daripada tempoh gelombang sinus utama, iaitu, sebanyak 90 darjah, jika dilihat secara trigonometri (apabila voltan dalam kapasitor mencapai maksimum, arus melaluinya adalah sifar , dan apabila voltan mula melepasi sifar, arus dalam litar beban akan menjadi maksimum).
Dengan beban induktif semata-mata, arus ketinggalan voltan sebanyak 90 darjah, iaitu, ia ketinggalan satu perempat daripada tempoh sinusoidal (apabila voltan yang digunakan pada induktansi adalah maksimum, arus hanya mula meningkat). Untuk beban aktif semata-mata, arus dan voltan tidak ketinggalan antara satu sama lain pada bila-bila masa, iaitu, ia berada dalam fasa yang ketat.
Jumlah, reaktif dan kuasa aktif, faktor kuasa
Ternyata jika beban dalam litar arus ulang-alik tidak aktif dengan sempurna, maka komponen reaktif semestinya ada di dalamnya: mereka yang mempunyai komponen induktif belitan transformer dan mesin elektrik, kapasitor dan elemen kapasitif lain dengan komponen kapasitif, walaupun hanya kearuhan wayar, dsb. .n.
Akibatnya, dalam litar AC, voltan dan arus keluar dari fasa (tidak dalam fasa yang sama, bermakna maksima dan minimanya tidak bertepatan dengan maksimum — dengan maksimum, dan minimum dengan minimum tepat) dan sentiasa ada sedikit ketinggalan arus daripada voltan dengan sudut tertentu, yang biasanya dipanggil phi. Dan magnitud kosinus phi dipanggil faktor kuasa, memandangkan phi kosinus sebenarnya ialah nisbah kuasa aktif R, yang tidak dapat dipulihkan digunakan dalam litar beban, kepada jumlah kuasa S yang semestinya melalui beban.
Punca voltan ac membekalkan jumlah kuasa S kepada litar beban, sebahagian daripada jumlah kuasa ini dikembalikan setiap suku tempoh kembali ke punca (bahagian yang kembali dan mengembara ke sana ke mari dipanggil komponen reaktif Q), dan sebahagiannya digunakan dalam bentuk kuasa aktif P — dalam bentuk haba atau kerja mekanikal.
Agar beban yang mengandungi unsur reaktif berfungsi seperti yang dimaksudkan, ia perlu dikuasakan oleh sumber tenaga elektrik pada kuasa penuh.
Bagaimana untuk mengira kuasa ketara dalam litar AC
Untuk mengukur jumlah kuasa S beban dalam litar arus ulang-alik, cukup untuk mendarabkan arus I dan voltan U, atau sebaliknya nilai purata (berkesan), yang mudah diukur dengan voltmeter dan ammeter arus ulang-alik ( peranti ini menunjukkan dengan tepat purata, nilai berkesan, yang bagi rangkaian fasa tunggal dua wayar adalah kurang daripada amplitud 1.414 kali). Dengan cara ini, anda akan tahu berapa banyak kuasa yang mengalir dari sumber ke penerima. Nilai purata diambil kerana dalam rangkaian konvensional arus adalah sinusoidal dan kita perlu mendapatkan nilai tepat tenaga yang digunakan setiap saat.
Bagaimana untuk mengira kuasa aktif dalam litar AC
Jika beban adalah sifat aktif semata-mata, sebagai contoh, ia adalah gegelung pemanasan yang diperbuat daripada nichrome atau lampu pijar, maka anda hanya boleh mendarabkan bacaan ammeter dan voltmeter, ini akan menjadi penggunaan kuasa aktif P. Tetapi jika beban mempunyai sifat aktif-reaktif, maka pengiraan perlu mengetahui phi kosinus, iaitu faktor kuasa.
Alat pengukur elektrik khas — meter fasa, akan membolehkan anda mengukur phi kosinus secara langsung, iaitu, mendapatkan nilai berangka faktor kuasa. Mengetahui kosinus phi, ia kekal untuk mendarabkannya dengan jumlah kuasa S, kaedah pengiraan yang diterangkan dalam perenggan sebelumnya. Ini akan menjadi kuasa aktif, komponen aktif tenaga yang digunakan oleh rangkaian.
Bagaimana untuk mengira kuasa reaktif
Untuk mencari kuasa reaktif, sudah cukup untuk menggunakan teorem Pythagoras, menetapkan segi tiga kuasa atau hanya mendarabkan jumlah kuasa dengan sinusoid.