Ano ang isang suplay ng kuryente?

Ang modernong tao ay patuloy na nakakatagpo ng kuryente sa pang-araw-araw na buhay at sa trabaho, gumagamit ng mga device na kumukonsumo ng electric current at mga device na bumubuo nito. Kapag nagtatrabaho sa kanila, dapat mong palaging isaalang-alang ang kanilang mga kakayahan na likas sa mga teknikal na katangian.

Ang isa sa mga pangunahing tagapagpahiwatig ng anumang mga de-koryenteng aparato ay tulad ng isang pisikal na dami bilang elektrikal na enerhiya... Nakaugalian na tawagan ang intensity o bilis ng henerasyon, paghahatid o conversion ng kuryente sa iba pang mga uri ng enerhiya, halimbawa, init, liwanag, mekanikal.

Ang transportasyon o paglipat ng malaking elektrikal na enerhiya para sa mga layuning pang-industriya ay isinasagawa ayon sa mataas na boltahe na mga linya ng kuryente.

Pagbabago enerhiyang elektrikal ay isinasagawa sa mga substation ng transpormer.

Ang pagkonsumo ng kuryente ay nangyayari sa mga kagamitan sa sambahayan at pang-industriya para sa iba't ibang layunin. Ang isa sa kanilang mga karaniwang uri ay incandescent lamp ng iba't ibang rating.

Ang mga de-koryenteng kapangyarihan ng mga generator, mga linya ng kuryente at mga mamimili sa mga circuit ng DC at AC ay may parehong pisikal na kahulugan, na sabay-sabay na ipinahayag sa iba't ibang mga ratio depende sa hugis ng mga pinagsama-samang signal. Upang tukuyin ang pangkalahatang mga pattern, mga paniwala ng madalian na mga halaga... Muli nilang binibigyang-diin ang pagtitiwala sa bilis ng pagbabago ng kuryente sa oras.

Pagpapasiya ng agarang kuryente

Sa teoretikal na electrical engineering, upang makuha ang mga pangunahing ugnayan sa pagitan ng kasalukuyang, boltahe at kapangyarihan, ang kanilang mga imahe sa anyo ng mga instant na halaga, na naayos sa isang tiyak na punto sa oras, ay ginagamit.

Kung sa isang napakaikling panahon ∆t isang elementary charge q sa ilalim ng impluwensya ng boltahe U ay gumagalaw mula sa punto «1» hanggang sa punto «2», pagkatapos ay gumaganap ito ng trabaho na katumbas ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga puntong ito. Sa paghahati nito sa pagitan ng oras ∆t, nakukuha natin ang expression para sa instantaneous power per unit charge Pe (1-2).

Dahil hindi lamang ang nag-iisang singil ay gumagalaw sa ilalim ng pagkilos ng inilapat na boltahe, kundi pati na rin ang lahat ng mga katabi na nasa ilalim ng impluwensya ng puwersang ito, ang bilang nito ay maginhawang kinakatawan ng numerong Q, kung gayon ang agarang halaga ng kapangyarihan PQ (1-2) ay maaaring isulat para sa kanila.

Pagkatapos magsagawa ng mga simpleng pagbabagong-anyo, nakuha namin ang expression para sa kapangyarihan P at ang pag-asa ng agarang halaga nito p (t) sa mga bahagi ng produkto ng madalian na kasalukuyang i (t) at boltahe u (t).

Pagpapasiya ng pare-parehong kuryente

V Mga DC circuit ang magnitude ng pagbagsak ng boltahe sa seksyon ng circuit at ang kasalukuyang dumadaloy dito ay hindi nagbabago at nananatiling matatag, katumbas ng mga agarang halaga.Samakatuwid, ang kapangyarihan sa circuit na ito ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagpaparami ng mga halagang ito o paghahati ng perpektong gawain A sa panahon ng pagpapatupad nito, tulad ng ipinapakita sa paliwanag na larawan.

Pagpapasiya ng alternating current electrical power

Ang mga batas ng sinusoidal variation ng mga alon at boltahe na ipinadala sa pamamagitan ng mga de-koryenteng network ay nagpapataw ng kanilang impluwensya sa pagpapahayag ng kapangyarihan sa naturang mga circuit. Ang maliwanag na kapangyarihan ay pumapasok dito, na inilalarawan ng power triangle at binubuo ng mga aktibo at reaktibong bahagi.

Ang sinusoidal electric current kapag dumadaan sa mga linya ng kuryente na may halo-halong uri ng mga load sa lahat ng seksyon ay hindi nagbabago sa hugis ng harmonic nito. At ang pagbaba ng boltahe sa mga reaktibong load ay nagbabago sa yugto sa isang tiyak na direksyon. Nakakatulong ang mga expression ng moment value na maunawaan ang epekto ng inilapat na mga load sa pagbabago ng kuryente sa circuit at direksyon nito.

Kasabay nito, agad na bigyang-pansin ang katotohanan na ang direksyon ng kasalukuyang daloy mula sa generator patungo sa consumer at ang ipinadalang kapangyarihan sa pamamagitan ng nilikha na circuit ay ganap na magkakaibang mga bagay, na sa ilang mga kaso ay maaaring hindi lamang hindi nag-tutugma, ngunit maging. nakadirekta sa magkasalungat na direksyon.

Isaalang-alang ang mga ugnayang ito sa kanilang perpektong, dalisay na pagpapakita para sa iba't ibang uri ng pagkarga:

• aktibo;

• capacitive;

• pasaklaw.

Aktibong pagwawaldas ng kapangyarihan ng pagkarga

Ipagpalagay namin na ang generator ay gumagawa ng isang perpektong sinusoidal na boltahe u na inilalapat sa purong aktibong paglaban ng circuit. Ang Ammeter A at voltmeter V ay sinusukat ang kasalukuyang I at boltahe U tuwing t.

Ipinapakita ng graph na ang sinusoid ng kasalukuyang at ang boltahe ay bumababa sa aktibong paglaban ay tumutugma sa dalas at yugto, na gumagawa ng parehong mga oscillation. Ang puwersa na ipinahayag ng kanilang produkto ay umuusad nang dalawang beses sa dalas at palaging nananatiling positibo.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ Um / R ∙ sinωt = Um2/ R ∙ sin2ωt = Um2/ 2R ∙ (1-cos2ωt).

Kung pupunta tayo sa expression operating boltahe, pagkatapos ay makuha natin ang: p = P ∙ (1-cos2ωt).

Pagkatapos ay isasama natin ang kapangyarihan sa panahon ng isang oscillation T at mapapansin natin na tumataas ang energy gain ∆W sa panahong ito. Sa paglipas ng panahon, ang resistensya ay patuloy na kumukonsumo ng mga bagong bahagi ng kuryente, tulad ng ipinapakita sa graph.

Sa mga reaktibo na naglo-load, ang mga katangian ng pagkonsumo ng enerhiya ay naiiba, mayroon silang ibang hugis.

Capacitive power dissipation

Sa electrical circuit ng generator, palitan ang resistive element na may capacitor ng capacitance C.

Ang kaugnayan sa pagitan ng kasalukuyang at ang pagbaba ng boltahe sa kapasidad ay ipinahayag ng ratio: I = C ∙ dU / dt = ω ∙ C ∙ Um ∙ cosωt.

Pina-multiply namin ang mga halaga ng mga instant na expression ng kasalukuyang na may boltahe at makuha ang halaga ng kapangyarihan na natupok ng capacitive load.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ Um ∙ cosωt = ω ∙ C ∙ Um2∙ sinωt ∙ cosωt = Um2/ (2X° C) ∙ sin2ωt = U2/ ∙ sin2ωt = U2/ (2.

Dito makikita mo na ang kapangyarihan ay nagbabago sa paligid ng zero sa dalawang beses ang dalas ng inilapat na boltahe. Ang kabuuang halaga nito para sa harmonic period, pati na rin ang nakuhang enerhiya, ay zero.

Nangangahulugan ito na ang enerhiya ay gumagalaw kasama ang closed circuit ng circuit sa parehong direksyon, ngunit walang gumagana.Ang ganitong katotohanan ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na kapag ang pinagmulan ng boltahe ay tumaas sa ganap na halaga, ang kapangyarihan ay positibo, at ang daloy ng enerhiya sa pamamagitan ng circuit ay nakadirekta sa lalagyan, kung saan ang enerhiya ay naipon.

Matapos ang boltahe ay pumasa sa bumabagsak na maharmonya na seksyon, ang enerhiya ay ibinalik mula sa kapasitor sa circuit patungo sa pinagmulan. Walang kapaki-pakinabang na gawain ang ginagawa sa alinmang proseso.

Power dissipation sa isang inductive load

Ngayon, sa supply circuit, palitan ang capacitor ng inductance L.

Narito ang kasalukuyang sa pamamagitan ng inductance ay ipinahayag ng ratio:

I = 1 / L∫udt = -Um / ωL ∙ cos ωt.

Pagkatapos makuha namin

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ (-Um / ωL ∙ cosωt) = — Um2/ ωL ∙ sinωt ∙ cosωt = -Um2/ (2ХL) ∙ sin2ωt. ∙ sin2ωt.

Ang mga resultang expression ay nagpapahintulot sa amin na makita ang likas na katangian ng pagbabago sa direksyon ng kapangyarihan at ang pagtaas ng enerhiya sa inductance, na nagsasagawa ng parehong mga oscillations na walang silbi para sa paggawa ng trabaho, tulad ng sa kapasidad.

Ang kapangyarihang inilabas sa mga reaktibong pagkarga ay tinatawag na reaktibong sangkap. Sa mga ideal na kondisyon, kapag ang mga connecting wire ay walang aktibong resistensya, lumilitaw itong hindi nakakapinsala at hindi nagiging sanhi ng anumang pinsala. Ngunit sa totoong mga kondisyon ng kuryente, ang mga panaka-nakang transient at reaktibong pagbabago ng kapangyarihan ay nagdudulot ng pag-init ng lahat ng mga aktibong elemento, kabilang ang mga wire sa pagkonekta, kung saan ang ilang enerhiya ay natupok at ang halaga ng inilapat na buong kapangyarihan ng pinagmulan ay bumababa.

Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng reaktibong bahagi ng kapangyarihan ay hindi ito gumaganap ng kapaki-pakinabang na gawain, ngunit humahantong sa pagkawala ng elektrikal na enerhiya at labis na pagkarga sa kagamitan, na lalong mapanganib sa mga kritikal na sitwasyon.

Para sa mga kadahilanang ito, upang maalis ang impluwensya ng reaktibong kapangyarihan, esp mga teknikal na sistema para sa kabayaran nito.

Pamamahagi ng kuryente sa halo-halong pagkarga

Bilang halimbawa, ginagamit namin ang pagkarga ng generator na may aktibong capacitive na katangian.

Upang gawing simple ang larawan, ang mga sinusoid ng mga alon at boltahe ay hindi ipinapakita sa ibinigay na graph, ngunit dapat itong isipin na sa isang aktibong-capacitive na katangian ng pag-load, ang kasalukuyang vector ay nangunguna sa boltahe.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ Im ∙ sin (ωt + φ).

Pagkatapos ng mga pagbabagong-anyo nakukuha natin ang: p = P ∙ (1- cos 2ωt) + Q ∙ sin2ωt.

Ang dalawang terminong ito sa huling pagpapahayag ay ang aktibo at reaktibong bahagi ng agarang maliwanag na kapangyarihan. Tanging ang una sa mga ito ay gumagana nang kapaki-pakinabang.

Mga tool sa pagsukat ng kapangyarihan

Upang pag-aralan ang pagkonsumo ng kuryente at kalkulahin para dito, ginagamit ang mga aparatong pagsukat, na matagal nang tinatawag "Mga Counter"… Ang kanilang trabaho ay nakabatay sa pagsukat ng mga epektibong halaga ng kasalukuyang at boltahe at awtomatikong pagpaparami ng mga ito sa isang output ng impormasyon.

Ipinapakita ng mga metro ang pagkonsumo ng enerhiya sa pamamagitan ng pagbibilang ng oras ng pagpapatakbo ng mga de-koryenteng kasangkapan sa isang incremental na batayan mula sa sandaling binuksan ang metro sa ilalim ng pagkarga.

Upang sukatin ang aktibong sangkap ng kapangyarihan sa mga circuit ng AC, wattmeters, at reaktibo - mga varmeter. Mayroon silang iba't ibang mga pagtatalaga ng yunit:

• watt (W, W);

• var (var, var, var).

Upang matukoy ang kabuuang pagkonsumo ng enerhiya, kinakailangang kalkulahin ang halaga nito gamit ang formula ng power triangle batay sa mga pagbabasa ng wattmeter at varmeter. Ito ay ipinahayag sa sarili nitong mga yunit - volt-amperes.

Ang mga tinatanggap na pagtatalaga ng mga yunit ng bawat isa ay tumutulong sa mga electrician na hatulan hindi lamang ang halaga nito, kundi pati na rin ang likas na katangian ng bahagi ng kapangyarihan.