Истинная, реактивная и кажущаяся мощность

Реактивная мощность

Мы знаем, что реактивные нагрузки, такие как катушки индуктивности и конденсаторы, рассеивают нулевую мощность, но тот факт, что они падают напряжение и потребляют ток, создает обманчивое впечатление, что они на самом деле делают рассеивать мощность.

Эта «фантомная мощность» называется реактивной мощностью . , и он измеряется в единицах, называемых вольт-ампер-реактивная (VAR), а не ватты.

Математическим обозначением реактивной мощности является (к сожалению) заглавная буква Q.

Истинная сила

Фактическое количество энергии, используемой или рассеиваемой в цепи, называется истинной мощностью . и измеряется в ваттах (как всегда, обозначается заглавной буквой P).

Полная мощность

Комбинация реактивной мощности и истинной мощности называется полной мощностью . , и это произведение напряжения и тока в цепи без учета фазового угла.

Полная мощность измеряется в вольт-амперах . (VA) и обозначается заглавной буквой S.

Расчет реактивной, истинной или полной мощности

Как правило, истинная мощность зависит от рассеивающих элементов схемы, обычно от сопротивления (R). Реактивная мощность - это функция реактивного сопротивления цепи (X).

Полная мощность - это функция полного сопротивления цепи (Z). Поскольку для расчета мощности мы имеем дело со скалярными величинами, любые комплексные начальные величины, такие как напряжение, ток и импеданс, должны быть представлены их полярными величинами . , а не реальными или воображаемыми прямоугольными компонентами.

Например, если я вычисляю истинную мощность по току и сопротивлению, я должен использовать полярную величину для тока, а не просто «реальную» или «мнимую» часть тока.

Если я рассчитываю полную мощность по напряжению и импедансу, обе эти ранее комплексные величины должны быть уменьшены до их полярных величин для скалярной арифметики.

Уравнения с использованием скалярных величин

Существует несколько уравнений мощности, связывающих три типа мощности с сопротивлением, реактивным сопротивлением и импедансом (все с использованием скалярных величин):

Обратите внимание, что есть два уравнения для расчета истинной и реактивной мощности.

Для расчета полной мощности доступны три уравнения, P =IE используется только . для этой цели.

Изучите следующие схемы и посмотрите, как эти три типа мощности взаимосвязаны:чисто резистивная нагрузка, чисто реактивная нагрузка и резистивная / реактивная нагрузка.

Только резистивная нагрузка

Истинная мощность, реактивная мощность и полная мощность для чисто резистивной нагрузки.

Только реактивная нагрузка

Истинная мощность, реактивная мощность и полная мощность для чисто реактивной нагрузки.

Активная / реактивная нагрузка

Истинная мощность, реактивная мощность и полная мощность для резистивной / реактивной нагрузки.

Треугольник власти

Эти три типа мощности - истинная, реактивная и кажущаяся - связаны друг с другом в тригонометрической форме. Мы называем это треугольником власти . :(Рисунок ниже).

Треугольник мощности, связывающий полную мощность с реальной мощностью и реактивной мощностью.

Используя законы тригонометрии, мы можем найти длину любой стороны (величину любого типа мощности), учитывая длины двух других сторон или длину одной стороны и угол.

ОБЗОР:

• Мощность, рассеиваемая нагрузкой, называется истинной мощностью . . Истинная мощность обозначается буквой P и измеряется в ваттах (Вт).
• Мощность, просто потребляемая и возвращаемая нагрузкой из-за ее реактивных свойств, называется реактивной мощностью . . Реактивная мощность обозначается буквой Q и измеряется в вольт-амперных реактивных единицах (ВАР).
• Полная мощность в цепи переменного тока, как рассеиваемая, так и поглощенная / возвращаемая, называется полной мощностью . . Полная мощность обозначается буквой S и измеряется в вольт-амперах (ВА).
• Эти три типа власти тригонометрически связаны друг с другом. В прямоугольном треугольнике P =смежная длина, Q =противоположная длина и S =​​длина гипотенузы. Противоположный угол равен фазовому углу полного сопротивления цепи (Z).

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

• Таблица мощности переменного тока