Capitolul 11 ​​- Factorul de putere

Puterea reactivă

Știm că sarcinile reactive, cum ar fi inductoarele și condensatoarele disipă puterea zero, totuși faptul că scad tensiunea și trag curent oferă impresia înșelătoare că disipă puterea.

Această „putere fantomă” se numește putere reactivă și este măsurată într-o unitate numită Volt-Amps-Reactive (VAR), mai degrabă decât în ​​wați.

Simbolul matematic pentru puterea reactivă este (din păcate) litera mare Q.

Puterea adevărată

Cantitatea reală de energie utilizată sau disipată într-un circuit se numește putere reală și este măsurată în wați (simbolizată cu litera mare P, ca întotdeauna).

Putere aparentă

Combinația dintre puterea reactivă și puterea adevărată se numește putere aparentă și este produsul tensiunii și curentului unui circuit, fără referire la unghiul de fază.

Puterea aparentă este măsurată în unitatea Volt-Amps (VA) și este simbolizată cu litera mare S.

Se calculează puterea reactivă, adevărată sau aparentă

De regulă, adevărata putere este o funcție a elementelor disipative ale unui circuit, de obicei rezistențe (R). Puterea reactivă este o funcție a reactanței unui circuit (X).

Puterea aparentă este o funcție a impedanței totale (Z) a unui circuit. Deoarece avem de-a face cu cantități scalare pentru calcularea puterii, orice mărimi de pornire complexe, cum ar fi tensiunea, curentul și impedanța, trebuie să fie reprezentate de magnitudinile lor polare, nu de componente dreptunghiulare reale sau imaginare.

De exemplu, dacă calculez adevărata putere din curent și rezistență, trebuie să folosesc magnitudinea polară pentru curent și nu doar porțiunea „reală” sau „imaginară” a curentului.

Dacă calculez puterea aparentă din tensiune și impedanță, ambele aceste cantități anterior complexe trebuie reduse la magnitudinile lor polare pentru aritmetica scalară.

Ecuații folosind cantități scalare

Există mai multe ecuații de putere care leagă cele trei tipuri de putere de rezistență, reactanță și impedanță (toate folosind cantități scalare):

adevărat

Vă rugăm să rețineți că există două ecuații pentru calculul puterii reale și reactive.

Există trei ecuații disponibile pentru calculul puterii aparente, P = IE fiind util numai în acest scop.

Examinați următoarele circuite și vedeți cum se corelează aceste trei tipuri de putere: o sarcină pur rezistivă, o sarcină pur reactivă și o sarcină rezistivă/reactivă.

Numai încărcare rezistivă

Puterea adevărată, puterea reactivă și puterea aparentă pentru o sarcină pur rezistivă.

Numai sarcină reactivă

Puterea adevărată, puterea reactivă și puterea aparentă pentru o sarcină pur reactivă.

Sarcină rezistivă/reactivă

Puterea adevărată, puterea reactivă și puterea aparentă pentru o sarcină rezistivă/reactivă.

Triunghiul puterii

Aceste trei tipuri de putere - adevărată, reactivă și aparentă - se raportează între ele sub formă trigonometrică. Numim asta triunghiul puterii: (Figura de mai jos).

Triunghi de putere care leagă puterea aparentă de puterea reală și puterea reactivă.

Folosind legile trigonometriei, putem rezolva lungimea oricărei laturi (cantitatea oricărui tip de putere), având în vedere lungimile celorlalte două laturi sau lungimea unei laturi și un unghi.

REVIZUIRE:

  • Puterea disipată de o sarcină este denumită putere adevărată. Puterea adevărată este simbolizată prin litera P și este măsurată în unitatea de wați (W).
  • Puterea doar absorbită și returnată în sarcină datorită proprietăților sale reactive este denumită putere reactivă. Puterea reactivă este simbolizată prin litera Q și este măsurată în unitatea Volt-Amps-Reactive (VAR).
  • Puterea totală într-un circuit de curent alternativ, atât disipată, cât și absorbită/returnată este denumită putere aparentă. Puterea aparentă este simbolizată prin litera S și este măsurată în unitatea de volt-amperi (VA).
  • Aceste trei tipuri de putere sunt legate trigonometric între ele. Într-un triunghi dreptunghiular, P = lungimea adiacentă, Q = lungimea opusă și S = lungimea hipotenuzei. Unghiul opus este egal cu unghiul de fază al impedanței (Z) circuitului.