Paano mahanap ang kapangyarihan sa isang AC circuit

Ang kapangyarihan ng AC ay hindi katulad ng kapangyarihan ng DC. Alam ng lahat na ang direktang kasalukuyang ay may kakayahang magpainit ng isang aktibong load R. At kung sinimulan mong pasiglahin ang isang circuit na naglalaman ng isang kapasitor C na may direktang kasalukuyang, sa sandaling ito ay sisingilin, ang kapasitor na ito ay hindi na papasa ng anumang kasalukuyang sa pamamagitan ng circuit.

Ang coil L sa isang DC circuit ay karaniwang maaaring kumilos tulad ng isang magnet, lalo na kung ito ay naglalaman ng isang ferromagnetic core. Sa kasong ito, ang coil lead na may aktibong resistensya ay hindi naiiba sa risistor R na konektado sa serye sa coil (at ng parehong rating bilang ohmic resistance ng coil lead).

Alinmang paraan, sa isang DC circuit kung saan ang load ay binubuo lamang ng mga passive na elemento, lumilipas na mga proseso nagtatapos sila halos sa sandaling magsimula siyang magpakain at hindi na nagpapakita.

Alternating kasalukuyang at reaktibong mga elemento

Tungkol sa isang alternating current circuit, sa loob nito ang mga lumilipas ay ang pinakamahalaga, kung hindi mapagpasyahan, kahalagahan, at anumang elemento ng naturang circuit na may kakayahang hindi lamang mawala ang enerhiya sa anyo ng init o mekanikal na gawain, ngunit may kakayahang hindi bababa sa. Ang pag-iipon ng enerhiya sa anyo ng isang electric o magnetic field ay makakaapekto sa kasalukuyang, na nagiging sanhi ng isang uri ng non-linear na tugon, depende hindi lamang sa amplitude ng inilapat na boltahe, kundi pati na rin sa dalas ng kasalukuyang lumipas.

Kaya, sa alternating current, ang kapangyarihan ay hindi lamang nawawala sa anyo ng init sa mga aktibong elemento, ngunit ang ilan sa mga enerhiya ay sunud-sunod na naipon at pagkatapos ay ibinalik sa pinagmumulan ng kuryente. Nangangahulugan ito na ang mga capacitive at inductive na elemento ay lumalaban sa pagpasa ng alternating current.

Sa circuit sinusoidal alternating current Ang kapasitor ay unang sinisingil para sa kalahati ng panahon, at sa susunod na kalahating panahon ay naglalabas ito, ibinabalik ang singil pabalik sa mains, at iba pa sa bawat kalahating yugto ng mains sine wave. Ang isang inductor sa isang AC circuit ay lumilikha ng magnetic field sa unang quarter ng isang panahon, at sa susunod na quarter ng magnetic field na iyon ay bumababa, ang enerhiya sa anyo ng isang kasalukuyang bumalik sa pinagmulan. Ganito kumilos ang puro capacitive at purely inductive load.

Sa isang purong capacitive load, ang kasalukuyang humahantong sa boltahe sa pamamagitan ng isang-kapat ng panahon ng mains sine wave, iyon ay, sa pamamagitan ng 90 degrees, kung titingnan sa trigonometrically (kapag ang boltahe sa kapasitor ay umabot sa isang maximum, ang kasalukuyang sa pamamagitan nito ay zero. , at kapag ang boltahe ay nagsimulang pumasa sa zero, ang kasalukuyang sa load circuit ay magiging maximum).

Sa isang purong inductive load, ang kasalukuyang lags ng boltahe ng 90 degrees, iyon ay, ito ay lags ng isang-kapat ng sinusoidal period (kapag ang boltahe na inilapat sa inductance ay maximum, ang kasalukuyang ay nagsisimula lamang na tumaas). Para sa isang purong aktibong pag-load, ang kasalukuyang at boltahe ay hindi nahuhuli sa bawat isa sa anumang sandali sa oras, iyon ay, sila ay mahigpit na nasa yugto.

Kabuuan, reaktibo at aktibong kapangyarihan, power factor

Lumalabas na kung ang pag-load sa alternating current circuit ay hindi ganap na aktibo, kung gayon ang mga reaktibong sangkap ay kinakailangang naroroon dito: ang mga may inductive component ng windings ng mga transformer at electric machine, capacitor at iba pang capacitive na elemento na may capacitive component, kahit na ang inductance lamang ng mga wire, atbp. .n.

Bilang isang resulta, sa isang AC circuit, ang boltahe at kasalukuyang ay wala sa phase (hindi sa parehong yugto, ibig sabihin na ang kanilang maxima at minima ay hindi nag-tutugma sa maximum — na may maximum, at ang minimum na may eksaktong minimum) at palaging may ilang lag ng kasalukuyang mula sa boltahe sa isang tiyak na anggulo, na karaniwang tinatawag na phi. At ang magnitude ng cosine phi ay tinatawag power factor, dahil ang cosine phi ay aktwal na ratio ng aktibong power R, na hindi na mababawi sa load circuit, sa kabuuang power S na kinakailangang dumaan sa load.

Ang pinagmumulan ng boltahe ng ac ay nagbibigay ng kabuuang kapangyarihan S sa circuit ng pagkarga, isang bahagi ng kabuuang kapangyarihan na ito ay ibinabalik sa bawat quarter ng panahon pabalik sa pinagmulan (ang bahaging iyon na bumabalik at gumagala pabalik-balik ay tinatawag na reaktibong sangkap Q), at ang bahagi ay natupok sa anyo ng aktibong kapangyarihan P - sa anyo ng init o mekanikal na gawain.

Upang ang isang load na naglalaman ng mga reaktibong elemento ay gumana ayon sa nilalayon, kailangan itong pinapagana ng isang pinagmumulan ng elektrikal na enerhiya sa buong lakas.

Paano makalkula ang maliwanag na kapangyarihan sa isang AC circuit

Upang sukatin ang kabuuang kapangyarihan S ng load sa alternating current circuit, sapat na upang i-multiply ang kasalukuyang I at ang boltahe U, o sa halip ang kanilang average (epektibo) na mga halaga, na madaling sukatin gamit ang isang alternating current voltmeter at ammeter ( eksaktong ipinapakita ng mga device na ito ang average, epektibong halaga, na para sa isang two-wire single-phase network ay mas mababa sa amplitude na 1.414 beses). Sa ganitong paraan, malalaman mo kung gaano karaming kapangyarihan ang napupunta mula sa pinagmulan hanggang sa tatanggap. Ang mga average na halaga ay kinuha dahil sa isang maginoo na network ang kasalukuyang ay sinusoidal at kailangan nating makuha ang eksaktong halaga ng enerhiya na natupok bawat segundo.

Paano makalkula ang aktibong kapangyarihan sa isang AC circuit

Kung ang load ay purong aktibong kalikasan, halimbawa, ito ay isang heating coil na gawa sa nichrome o isang maliwanag na lampara, kung gayon maaari mo lamang i-multiply ang mga pagbabasa ng ammeter at voltmeter, ito ang magiging aktibong pagkonsumo ng kuryente P. Ngunit kung ang load ay may active-reactive na kalikasan, kung gayon ang pagkalkula ay kailangang malaman ang cosine phi, ibig sabihin, power factor.

Espesyal na aparato sa pagsukat ng kuryente - phase meter, ay magbibigay-daan sa iyong direktang sukatin ang cosine phi, iyon ay, makuha ang numerical value ng power factor. Alam ang cosine phi, nananatili itong i-multiply sa kabuuang kapangyarihan S, ang paraan ng pagkalkula kung saan inilarawan sa nakaraang talata. Ito ang magiging aktibong kapangyarihan, ang aktibong bahagi ng enerhiya na natupok ng network.

Paano makalkula ang reaktibong kapangyarihan

Upang makahanap ng reaktibong kapangyarihan, sapat na gamitin ang corollary ng Pythagorean theorem, itakda ang tatsulok ng kapangyarihan o i-multiply lamang ang kabuuang kapangyarihan sa sinusoid.