Co to jest moc czynna, bierna i pozorna - proste wyjaśnienie

Definicja

Obciążenie obwodu określa, ile prądu przez niego przepływa. Jeśli prąd jest stały, w większości przypadków ekwiwalent obciążenia można ustalić za pomocą rezystora o określonej rezystancji. Następnie moc oblicza się zgodnie z jedną z formuł:

P = U * I

P = i²* R

P = u²/ R

Ten sam wzór określa całkowitą moc w obwodzie prądu przemiennego.

Obciążenie jest podzielone na dwa główne typy:

• Aktywny jest obciążeniem rezystancyjnym, takim jak - TENOV, żarówki i tym podobne.
• Reaktywny - może być indukcyjny (silniki, cewki rozruchowe, elektromagnesy) i pojemnościowy (kondensatory itp.).

To ostatnie dzieje się tylko z prądem przemiennym, na przykład w sinusoidalnym obwodzie prądu, który jest dokładnie tym, co masz w gniazdach. Jaka jest różnica między energią czynną i bierną w prostym języku, aby informacja stała się jasna dla początkujących elektryków.

Poczucie obciążenia biernego

W obwodzie elektrycznym z obciążeniem biernym faza prądowa i faza napięciowa nie pokrywają się w czasie. W zależności od charakteru podłączonego sprzętu napięcie albo przewyższa prąd (w indukcyjności), albo opóźnia się (w stosunku do pojemności). Aby opisać pytania za pomocą diagramów wektorowych. Tutaj ten sam kierunek wektora napięcia i prądu wskazuje na zbieżność faz. A jeśli wektory są przedstawione pod pewnym kątem, to jest to wyprzedzenie lub opóźnienie fazy odpowiedniego wektora (napięcie lub prąd). Spójrzmy na każdego z nich.

W indukcyjności napięcie zawsze wyprzedza prąd. „Odległość” między fazami jest mierzona w stopniach, co jest wyraźnie zilustrowane na schematach wektorowych. Kąt między wektorami jest oznaczony grecką literą Phi.

W wyidealizowanej indukcyjności kąt fazowy wynosi 90 stopni. Ale w rzeczywistości jest to determinowane przez pełne obciążenie obwodu, ale w rzeczywistości nie może się obejść bez elementu rezystancyjnego (aktywnego) i pasożytniczego (w tym przypadku) pojemnościowego.

W przypadku pojemności sytuacja jest odwrotna - prąd wyprzedza napięcie, ponieważ indukcyjność ładowania zużywa duży prąd, który maleje wraz z ładunkiem. Chociaż częściej mówią, że napięcie pozostaje w tyle za prądem.

W skrócie i wyraźnie, przesunięcia te można wytłumaczyć prawami przełączania, zgodnie z którymi napięcie nie może zmienić się natychmiast w pojemności, a prąd w indukcyjności.

Power Triangle i Cosine Phi

Jeśli weźmiesz cały obwód, przeanalizuj jego skład, prądy fazowe i napięcia, a następnie zbuduj diagram wektorowy. Następnie zobrazuj aktywny wzdłuż osi poziomej, a reaktywny - wzdłuż pionowej i połącz końce tych wektorów z powstałym wektorem - otrzymasz trójkąt mocy.

Wyraża stosunek mocy czynnej i biernej, a wektor łączący końce dwóch poprzednich wektorów wyraża pełną moc. Wszystko to wydaje się zbyt suche i mylące, więc spójrz na zdjęcie poniżej:

Litera P - wskazuje moc czynną, Q - bierną, S - pełną.

Pełna formuła mocy to:

Najbardziej uważni czytelnicy prawdopodobnie zauważyli podobieństwo formuły do ​​twierdzenia Pitagorasa.

Jednostki:

• P - W, kW (waty);
• Q - VAR, kVAr (woltamperatory reaktywne);
• S - VA (woltamperów);

Obliczenia

Aby obliczyć całkowitą moc, użyj wzoru w złożonej formie. Na przykład dla generatora obliczenia mają postać:

A dla konsumenta:

Ale stosujemy wiedzę w praktyce i wymyślimy, jak obliczyć zużycie energii. Jak wiemy, zwykli odbiorcy płacą tylko za zużycie aktywnego składnika energii elektrycznej:

P = S * cos Φ

Tutaj widzimy nową wartość cos Ф. Jest to współczynnik mocy, gdzie Ф jest kątem między aktywnymi i pełnymi składowymi trójkąta. Następnie:

cos Φ = P / S

Z kolei moc bierna jest obliczana według wzoru:

Q = U * I * sinF

Aby skonsolidować informacje, sprawdź wykład wideo:

Wszystko powyższe jest prawdziwe dla obwodu trójfazowego, tylko wzory będą się różnić.

Odpowiedzi na popularne pytania

Pełna, czynna i bierna moc jest ważnym tematem w elektryce dla każdego elektryka. Podsumowując, dokonaliśmy wyboru 4 najczęściej zadawanych pytań na ten temat.

• Jaką pracę wykonuje moc bierna?

Odpowiedź: nie wykonuje użytecznej pracy, ale obciążenie linii to pełna moc, w tym uwzględniająca składnik bierny. Dlatego, aby zmniejszyć całkowite obciążenie, zmagają się z tym lub, mówiąc we właściwym języku, otrzymują rekompensatę.

• Jak to jest kompensowane?

- W tym celu użyj urządzenia kompensującego odczynnik. Mogą to być kondensatory lub kompensatory synchroniczne (silniki synchroniczne). Zagadnienie to omówiliśmy bardziej szczegółowo w artykule:https://plm.electricianexp.com/kompensaciya-reaktivnoj-moshhnosti.html

• Którzy konsumenci powodują odczynnik?

- To przede wszystkim silniki elektryczne - najliczniejszy rodzaj sprzętu elektrycznego w przedsiębiorstwach.

• Co szkodzi dużemu zużyciu energii biernej?

- Oprócz obciążenia linii energetycznych należy pamiętać, że przedsiębiorstwa płacą pełną moc, a jednostki płacą tylko moc czynną. Prowadzi to do zwiększenia kwoty płatności za energię elektryczną.

Film zawiera proste wyjaśnienie pojęć biernej, aktywnej i pełnej mocy:

W tym miejscu kończymy nasze rozważanie tego problemu. Mamy nadzieję, że teraz stało się jasne, jaka jest moc czynna, bierna i pozorna, jakie są między nimi różnice i jak określa się każdą wartość.

Powiązane materiały:

• Do czego służy ogranicznik mocy?
• Napięcie fazowe i sieciowe w obwodach trójfazowych
• Jak określić zużycie energii przez urządzenia elektryczne