بار دیگر در مورد توان: فعال، راکتیو، کل (P، Q، S)، و همچنین ضریب توان (PF). فرمول جریان برق

توان جریان الکتریکی سرعت کار انجام شده توسط مدار است. یک تعریف ساده، دردسر با درک. توان به فعال، راکتیو تقسیم می شود. و شروع می شود...

کار جریان برق، قدرت

وقتی بار در امتداد هادی حرکت می کند، میدان روی آن کار می کند. قدر با کشش مشخص می شود، برخلاف کشش در فضای آزاد. بارها در جهت کاهش پتانسیل حرکت می کنند؛ یک منبع انرژی برای حفظ فرآیند مورد نیاز است. ولتاژ از نظر عددی برابر با کار میدان در هنگام حرکت در ناحیه یک بار شارژ (1 C) است. در جریان فعل و انفعالات، انرژی الکتریکی به انواع دیگر تبدیل می شود. بنابراین، لازم است یک واحد جهانی، یک ارز فیزیکی قابل تبدیل آزاد وارد کنید. در بدن، میزان ATP است، برق کار میدان است.

قوس الکتریکی

در نمودار لحظه تبدیل انرژی به صورت منابع EMF نمایش داده می شود. اگر ژنراتورها در یک جهت هدایت شوند، مصرف کننده - لزوماً در سمت دیگر. یک واقعیت واضح نشان دهنده روند مصرف انرژی، انتخاب از منابع انرژی است. EMF حامل علامت مخالف است که اغلب EMF برگشتی نامیده می شود. از اشتباه گرفتن مفهوم با پدیده ای که در سلف ها هنگام قطع برق رخ می دهد خودداری کنید. Back-EMF به معنای انتقال انرژی الکتریکی به شیمیایی، مکانیکی، نور است.

مصرف کننده می خواهد کار را در یک واحد زمان مشخص به پایان برساند. بدیهی است که ماشین چمن زنی قصد ندارد تا زمستان منتظر بماند، امیدوار است تا زمان ناهار تمام شود. توان منبع باید سرعت اجرای مشخص شده را فراهم کند. کار توسط یک جریان الکتریکی انجام می شود، بنابراین، این مفهوم نیز اعمال می شود. توان می تواند فعال، راکتیو، مفید و تلفات توان باشد. مناطق تعیین شده توسط مدارهای مقاومت فیزیکی در عمل مضر بوده و هزینه هستند. گرما بر روی مقاومت هادی ها ایجاد می شود، اثر ژول-لنز منجر به مصرف انرژی غیر ضروری می شود. یک استثنا دستگاه های گرمایشی است که در آن پدیده مطلوب است.

کار مفید در نمودارهای فیزیکی با back-EMF (یک منبع مشترک با جهت مخالف ژنراتور) نشان داده می شود. چندین عبارات تحلیلی برای کاردینالیته وجود دارد. گاهی اوقات استفاده از یکی راحت است، در موارد دیگر - دیگری (شکل را ببینید):

عبارات قدرت فعلی

1. قدرت سرعتی است که کار با آن انجام می شود.
2. توان برابر است با حاصل ضرب ولتاژ و جریان.
3. توان صرف شده برای عمل حرارتی برابر است با حاصلضرب مقاومت و مجذور جریان.
4. توان صرف شده برای عمل حرارتی برابر است با نسبت مربع ولتاژ به مقاومت.

برای کسانی که دیوانه گیره فعلی هستند، استفاده از فرمول دوم راحت تر است. صرف نظر از ماهیت بار، توان را محاسبه می کنیم. فقط فعال قدرت توسط عوامل زیادی از جمله دما تعیین می شود. منظور ما از مقدار اسمی دستگاه است که در حالت ثابت توسعه یافته است. برای بخاری از فرمول سوم و چهارم استفاده کنید. توان کاملاً به پارامترهای شبکه تأمین بستگی دارد. طراحی شده برای کار با 110 ولت AC در شرایط اروپایی، آنها به سرعت می سوزند.

مدارهای سه فاز

برای مبتدیان، مدارهای سه فاز پیچیده به نظر می رسند؛ در واقع، این یک راه حل فنی ظریف تر است. حتی برق خانه نیز از سه خط تامین می شود. در داخل ورودی به آپارتمان ها تقسیم می شوند. گیج کننده تر است که برخی از دستگاه های سه فاز فاقد اتصال به زمین، یک سیم خنثی هستند. مدارهای خنثی ایزوله سیم خنثی مورد نیاز نیست، جریان در امتداد خطوط فاز به منبع باز می گردد. البته در اینجا بار روی هر هسته افزایش می یابد. الزامات PUE به طور جداگانه نوع شبکه را مشخص می کند. برای مدارهای سه فاز مفاهیم زیر معرفی شده است که برای محاسبه صحیح توان باید از آنها آگاه باشید:

مدار سه فاز با نول ایزوله

• ولتاژ فاز، جریان به ترتیب، اختلاف پتانسیل و سرعت حرکت بار بین فاز و نول نامیده می شود. واضح است که در حالت فوق با ایزوله کامل، فرمول ها فاقد اعتبار خواهند بود. چون خنثی وجود ندارد.
• ولتاژ خطی، جریان، به ترتیب، اختلاف پتانسیل یا نرخ حرکت بار بین هر دو فاز نامیده می شود. اعداد از متن مشخص است. وقتی در مورد شبکه های 400 ولت صحبت می کنیم، منظور آنها سه سیم است، اختلاف پتانسیل با نول 230 ولت است. ولتاژ خط بالاتر از ولتاژ فاز است.

یک تغییر فاز بین ولتاژ و جریان وجود دارد. آنچه فیزیک مدرسه در مورد آن ساکت است. اگر بار 100% فعال باشد (مقاومت های ساده) فازها مطابقت دارند. در غیر این صورت، یک تغییر ظاهر می شود. در اندوکتانس، جریان 90 درجه از ولتاژ عقب است، در ظرفیت - جلوتر از آن. یک حقیقت ساده به راحتی به صورت زیر به خاطر سپرده می شود (به آرامی به توان راکتیو نزدیک می شود). بخش خیالی مقاومت القایی jωL است، که در آن ω فرکانس زاویه ای برابر با معمول (به هرتز) ضرب در 2 عدد پی است. j یک عملگر است که جهت یک بردار را نشان می دهد. اکنون قانون اهم را می نویسیم: U = I R = I jωL.

از تساوی می توان دریافت: هنگام ترسیم نمودار، ولتاژ باید 90 درجه به بالا به تعویق بیفتد، جریان بر روی محور آبسیسا (محور X افقی) باقی می ماند. چرخش طبق قوانین مهندسی رادیو در خلاف جهت عقربه های ساعت است. اکنون این واقعیت آشکار است: جریان 90 درجه عقب است. بر اساس قیاس، بیایید مقایسه ای برای خازن انجام دهیم. مقاومت در برابر جریان متناوب در شکل خیالی به این صورت است: -j / ωL، علامت نشان می دهد: ولتاژ باید عمود بر محور آبسیسا پایین بیاید. بنابراین جریان 90 درجه خارج از فاز است.

در واقعیت، به موازات بخش خیالی، یک واقعی وجود دارد - به آن مقاومت فعال می گویند. سیم سیم پیچ با یک مقاومت نشان داده می شود، با پیچ خوردگی، خواص القایی به دست می آورد. بنابراین، زاویه فاز واقعی 90 درجه نیست، بلکه کمی کمتر خواهد بود.

و اکنون می توانید به سراغ فرمول های توان جریان مدارهای سه فاز بروید. در اینجا خط یک تغییر فاز را تشکیل می دهد. بین ولتاژ و جریان و نسبت به خط دیگر. موافقم، بدون دانشی که نویسندگان به دقت بیان کرده اند، نمی توان به واقعیت پی برد. بین خطوط یک شبکه سه فاز صنعتی، تغییر 120 درجه (چرخش کامل - 360 درجه). یکنواختی چرخش میدان را در موتورها فراهم می کند، برای مصرف کنندگان عادی بی تفاوت است. برای ژنراتورهای نیروگاه های برق آبی راحت تر است - بار متعادل است. تغییر بین خطوط انجام می شود، در هر کدام، جریان ولتاژ را هدایت می کند یا از آن عقب می ماند:

1. اگر خط متقارن باشد، جابجایی جریان بین هر فاز 120 درجه است، فرمول بسیار ساده است. ولی! اگر بار متقارن باشد. بیایید تصویر را ببینیم: فاز φ 120 درجه نیست، تغییر بین ولتاژ و جریان هر خط را مشخص می کند. فرض بر این است که موتور با سه سیم پیچ معادل روشن شده است، این نتیجه به دست می آید. اگر بار نامتعادل است، زحمت بکشید و محاسبات هر خط را جداگانه انجام دهید، سپس نتایج را با هم جمع کنید تا جریان کل را بدست آورید.
2. گروه دوم فرمول ها برای مدارهای سه فاز با خنثی عایق داده شده است. فرض بر این است که جریان یک خط از خط دیگر عبور می کند. خنثی به عنوان غیر ضروری وجود ندارد. بنابراین، ولتاژها مانند فرمول قبلی، نه فاز (چیزی برای شمارش وجود ندارد)، بلکه خطی گرفته می شود. بر این اساس، اعداد نشان می دهد که کدام پارامتر باید گرفته شود. از ترس از حروف یونانی خودداری کنید - فاز بین دو پارامتر ضرب شده. اعداد معکوس می شوند (1،2 یا 2،1) تا به درستی علامت را محاسبه کنند.
3. ولتاژ فاز و جریان در یک مدار نامتقارن دوباره ظاهر می شوند. در اینجا محاسبه به طور جداگانه برای هر خط انجام می شود. هیچ گزینه ای وجود ندارد.

در عمل، قدرت جریان را اندازه گیری کنید

اشاره شد، می توانید از گیره فعلی استفاده کنید. این دستگاه به شما امکان می دهد تا پارامترهای کروز مته را تعیین کنید. اورکلاک تنها با چندین آزمایش قابل تشخیص است، روند بسیار سریع است، فرکانس تغییر نشانه بیشتر از 3 بار در ثانیه نیست. گیره فعلی یک خطا را نشان می دهد. تمرین نشان می دهد: رسیدن به خطای ذکر شده در گذرنامه دشوار است.

اغلب از مترهای برق برای ارزیابی توان (برای پرداخت به شرکت های تامین کننده)، وات متر (برای اهداف شخصی و کاری) استفاده می شود. دستگاه اشاره گر شامل یک جفت سیم پیچ ثابت است که جریان مدار از طریق آنها جریان می یابد، یک قاب متحرک برای تنظیم ولتاژ با کلیدزنی موازی بار. این طرح طوری طراحی شده است که فوراً فرمول توان کل را پیاده سازی کند (شکل را ببینید). جریان با ولتاژ و ضریب خاصی ضرب می شود که درجه بندی مقیاس را در نظر می گیرد، همچنین با کسینوس تغییر فاز بین پارامترها. همانطور که در بالا ذکر شد، تغییر در 90 - منهای 90 درجه قرار می گیرد، بنابراین، کسینوس مثبت است، گشتاور پیکان در یک جهت هدایت می شود.

هیچ راهی برای تشخیص القایی یا خازنی بودن بار وجود ندارد. اما اگر به اشتباه در مدار وارد شود، قرائت ها منفی می شود (انسداد به یک طرف). اگر مصرف کننده به طور ناگهانی شروع به بازگرداندن برق به بار کند، یک رویداد مشابه رخ خواهد داد (این اتفاق می افتد). در دستگاه های مدرن، چیزی مشابه اتفاق می افتد، محاسبات توسط یک ماژول الکترونیکی انجام می شود که مصرف برق را یکپارچه می کند، یا خوانش های توان را می خواند. به جای یک فلش، یک نشانگر الکترونیکی و بسیاری از گزینه های مفید دیگر وجود دارد.

اندازه گیری در مدارهای نامتقارن با خنثی ایزوله مشکلات خاصی را ایجاد می کند که در آن توان هر خط را نمی توان مستقیماً اضافه کرد. وات مترها بر اساس اصل عملکرد تقسیم می شوند:

1. الکترودینامیک. در بخش توضیح داده شده است. از یک سیم پیچ متحرک و دو سیم پیچ ثابت تشکیل شده است.
2. فرودینامیک. مشابه موتورهای با قطب سایه دار.
3. با مربع. پاسخ فرکانسی یک عنصر غیر خطی (به عنوان مثال، یک دیود)، شبیه یک سهمی، برای مربع یک کمیت الکتریکی (در محاسبات استفاده می شود) استفاده می شود.
4. سنسور هال اگر القاء با استفاده از یک سیم پیچ متناسب با ولتاژ میدان مغناطیسی در سنسور انجام شود، جریانی اعمال شود، EMF حاصل ضرب دو مقدار خواهد بود. مقدار مورد نیاز.
5. مقایسه کننده ها سیگنال مرجع را به تدریج افزایش می دهد تا زمانی که یک تساوی حاصل شود. ابزارهای دیجیتال دقت بالایی دارند.

در مدارهایی با تغییر فاز قوی، از یک وات متر سینوسی برای تخمین تلفات استفاده می شود. طراحی شبیه به آنچه در نظر گرفته شده است، موقعیت مکانی به گونه ای است که توان راکتیو محاسبه می شود (شکل را ببینید). در این حالت حاصل ضرب جریان و ولتاژ را در سینوس زاویه فاز ضرب می کنیم. توان راکتیو را با یک وات متر معمولی (اکتیو) اندازه گیری می کنیم. چندین تکنیک در دسترس است. به عنوان مثال، در یک مدار متقارن سه فاز، باید سیم پیچ سریال را در یک خط و موازی را در دو خط دیگر قرار دهید. سپس محاسبات انجام می شود: قرائت های دستگاه در ریشه سه ضرب می شود (با در نظر گرفتن اینکه در نشانگر حاصل ضرب جریان، ولتاژ و سینوس زاویه بین آنها است).

برای یک مدار سه فاز با عدم تقارن ساده، کار پیچیده تر می شود. شکل، تکنیک دو وات متر (فرودینامیک یا الکترودینامیک) را نشان می دهد. ابتدای سیم پیچ ها با ستاره نشان داده می شود. جریان از طریق سری عبور می کند، ولتاژ از دو فاز به موازی (یکی از طریق یک مقاومت) تغذیه می شود. مجموع جبری قرائت های هر دو وات متر اضافه می شود و در ریشه سه ضرب می شود تا مقدار توان راکتیو بدست آید.

از نامه مشتری:
به خاطر خدا به من بگویید چرا قدرت UPS با ولت آمپر نشان داده شده است و نه با کیلووات معمولی. این خیلی آزاردهنده است. از این گذشته ، همه مدتهاست به کیلووات عادت کرده اند. و قدرت همه دستگاه ها عمدتاً بر حسب کیلو وات نشان داده شده است.
الکسی. 21 ژوئن 2007

مشخصات فنی هر UPS قدرت ظاهری [kVA] و توان فعال [kW] را نشان می دهد - آنها ظرفیت بار UPS را مشخص می کنند. به عنوان مثال، عکس های زیر را ببینید:

قدرت همه دستگاه ها با وات نشان داده نمی شود، به عنوان مثال:

• قدرت ترانسفورماتورها در VA نشان داده شده است:
  http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (ترانسفورماتورهای TP: به پیوست مراجعه کنید)
  http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (ترانسفورماتورهای TSGL: به پیوست مراجعه کنید)
• قدرت خازن در Vary نشان داده شده است:
  http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (خازن های K78-39: به پیوست مراجعه کنید)
  http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (خازن های بریتانیا: به پیوست مراجعه کنید)
• نمونه هایی از بارهای دیگر - پیوست های زیر را ببینید.

مشخصه های توان بار را می توان با یک پارامتر واحد (قدرت فعال بر حسب W) فقط برای جریان مستقیم تنظیم کرد، زیرا تنها یک نوع مقاومت در مدار جریان مستقیم وجود دارد - مقاومت فعال.

ویژگی های قدرت بار برای مورد جریان متناوب را نمی توان با یک پارامتر واحد به طور دقیق تنظیم کرد، زیرا دو نوع مقاومت مختلف در مدار جریان متناوب وجود دارد - فعال و راکتیو. بنابراین، تنها دو پارامتر: توان اکتیو و توان راکتیو به طور دقیق بار را مشخص می کند.

اصل عملکرد مقاومت های فعال و راکتیو کاملاً متفاوت است. مقاومت فعال - انرژی الکتریکی را به طور غیرقابل برگشت به انواع دیگر انرژی (گرما، نور و غیره) تبدیل می کند - مثال ها: لامپ رشته ای، بخاری برقی (بند 39، فیزیک درجه 11 V.A.Kasyanov M .: Drofa، 2007).

مقاومت واکنشی - به طور متناوب انرژی را جمع می کند سپس آن را به شبکه باز می گرداند - مثال ها: خازن، سلف (بند 40،41، فیزیک درجه 11 V.A.Kasyanov M.: Drofa، 2007).

علاوه بر این، در هر کتاب درسی مهندسی برق، می توانید بخوانید که توان اکتیو (تلف شده توسط یک مقاومت فعال) با وات اندازه گیری می شود و توان راکتیو (که در یک راکتانس در گردش است) با vars اندازه گیری می شود. همچنین، برای مشخص کردن قدرت بار، از دو پارامتر دیگر استفاده می شود: توان کل و ضریب توان. همه این 4 پارامتر:

1. قدرت فعال: تعیین پ، واحد: وات
2. توان راکتیو: تعیین س، واحد: Var(ولت آمپر راکتیو)
3. قدرت ظاهری: تعیین اس، واحد: VA(ولت آمپر)
4. ضریب قدرت: تعیین کیا cosФواحد اندازه گیری: کمیت بدون بعد

این پارامترها با نسبت ها مرتبط هستند: S * S = P * P + Q * Q، cosФ = k = P / S

همچنین cosФضریب توان نامیده می شود ( ضریب قدرت – PF)

بنابراین، در مهندسی برق، هر دو از این پارامترها برای مشخصه قدرت تنظیم می شود، زیرا بقیه را می توان از این دو پیدا کرد.

به عنوان مثال، موتورهای الکتریکی، لامپ ها (تخلیه) - در آن ها. داده‌ها P [kW] و cosF را نشان می‌دهند:
http://www.mez.by/dvigatel/air_table2.shtml (موتورهای هوا: به پیوست مراجعه کنید)
http://www.mscom.ru/katalog.php?num=38 (لامپ های DRL: به پیوست مراجعه کنید)
(برای نمونه هایی از داده های فنی برای بارهای مختلف به پیوست زیر مراجعه کنید)

در مورد منابع تغذیه هم همینطور است. توان آنها (ظرفیت بار) با یک پارامتر برای منابع تغذیه DC - توان فعال (W) و دو پارامتر برای منبع مشخص می شود. منبع تغذیه AC. به طور معمول این دو پارامتر توان ظاهری (VA) و فعال (W) هستند. به عنوان مثال پارامترهای مجموعه ژنراتور و UPS را ببینید.

اکثر لوازم اداری و خانگی فعال هستند (بدون واکنش یا کم)، بنابراین قدرت آنها بر حسب وات نشان داده می شود. در این حالت هنگام محاسبه بار از مقدار وات یو پی اس استفاده می شود. اگر بار کامپیوترهایی با منابع تغذیه (PSU) بدون تصحیح ضریب توان ورودی (APFC)، چاپگر لیزری، یخچال، تهویه مطبوع، موتور الکتریکی (مثلاً یک پمپ شناور یا یک موتور در ماشین ابزار)، بالاست فلورسنت باشد. لامپ ها و غیره - تمام خروجی ها در محاسبه استفاده می شود. داده های UPS: kVA، kW، ویژگی های اضافه بار و غیره

به عنوان مثال به آموزش های مهندسی برق مراجعه کنید:

1. Evdokimov FE مبانی نظری مهندسی برق. - م .: مرکز انتشارات "آکادمی"، 2004.

2. Nemtsov MV مهندسی برق و الکترونیک. - م .: مرکز انتشارات "آکادمی"، 2007.

3. Fretedov LA مهندسی برق. - م .: دبیرستان، 1989.

همچنین به برق متناوب، ضریب توان، مقاومت الکتریکی، راکتانس http://en.wikipedia.org مراجعه کنید.
(ترجمه: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

ضمیمه

مثال 1: قدرت ترانسفورماتورها و اتوترانسفورماتورها بر حسب VA (ولت آمپر) نشان داده شده است.

http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (ترانسفورماتورهای TSGL)

http://www.gstransformers.com/products/voltage-regulators.html (اتوترانسفورماتورهای آزمایشگاهی LATR / TDGC2)

مثال 2: قدرت خازن ها با واراس نشان داده شده است (ولت آمپر راکتیو)

http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (خازن K78-39)

http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (خازن های بریتانیا)

مثال 3: اطلاعات فنی موتورهای الکتریکی شامل توان اکتیو (کیلووات) و cosF است

برای بارهایی مانند موتورهای الکتریکی، لامپ ها (دشارژ)، منابع تغذیه کامپیوتر، بارهای ترکیبی و غیره - داده های فنی P [kW] و cosF (قدرت فعال و ضریب توان) یا S [kVA] و cosF (قدرت ظاهری و توان ضریب توان).

http://www.weiku.com/products/10359463/Stainless_Steel_cutting_machine.html
(بار ترکیبی - دستگاه برش پلاسما فولاد / برش پلاسما اینورتر LGK160 (IGBT)

http://www.silverstonetek.com.tw/product.php?pid=365&area=en (منبع تغذیه کامپیوتر)

پیوست 1

اگر بار دارای ضریب توان بالا (0.8 ... 1.0) باشد، خواص آن به بار فعال نزدیک می شود. چنین باری هم برای خط شبکه و هم برای منابع برق ایده آل است، زیرا جریان های راکتیو و توان را در سیستم تولید نمی کند.

بنابراین در بسیاری از کشورها استانداردهایی اتخاذ شده است که ضریب توان تجهیزات را تنظیم می کند.

ضمیمه 2

تجهیزات تک بار (مثلاً منبع تغذیه رایانه شخصی) و ترکیبی چند جزئی (مثلاً یک دستگاه فرز صنعتی با چندین موتور، رایانه شخصی، روشنایی و غیره) دارای ضریب توان پایین (کمتر از 0.8) واحدهای داخلی هستند ( به عنوان مثال، یکسو کننده منبع تغذیه رایانه شخصی یا یک موتور الکتریکی دارای ضریب توان 0.6 ... 0.8 است. بنابراین، امروزه اکثر تجهیزات دارای بلوک ورودی تصحیح کننده ضریب توان هستند. در این حالت ضریب توان ورودی 0.9 ... 1.0 است که مطابق با استانداردهای نظارتی است.

ضمیمه 3. اطلاعیه مهم در مورد ضریب قدرت یو پی اس و تنظیم کننده های ولتاژ

ظرفیت بار UPS و DGS به یک بار صنعتی استاندارد (ضریب توان 0.8 با کاراکتر القایی) نرمال شده است. به عنوان مثال UPS 100 kVA / 80 kW. این بدان معناست که دستگاه می تواند یک بار مقاومتی با حداکثر توان 80 کیلو وات یا یک بار مختلط (راکتیو - راکتیو) با حداکثر توان 100 کیلو ولت آمپر با ضریب توان القایی 0.8 تامین کند.

در تثبیت کننده های ولتاژ وضعیت متفاوت است. برای تثبیت کننده، ضریب توان بار بی ربط است. به عنوان مثال، یک تثبیت کننده ولتاژ 100 کیلوولت آمپر. این بدان معناست که دستگاه می تواند یک بار مقاومتی با حداکثر توان 100 کیلو وات یا هر نوع دیگر (کاملا فعال، کاملا راکتیو، مختلط) با توان 100 کیلو ولت آمپر یا 100 کیلووار با هر ضریب توان خازنی یا القایی را تامین کند. توجه داشته باشید که این برای بارهای خطی (بدون هارمونیک جریان بالاتر) صادق است. با اعوجاج هارمونیک زیاد جریان بار (THD بالا)، توان خروجی تثبیت کننده کاهش می یابد.

ضمیمه 4

نمونه های گویا از بارهای راکتیو فعال و خالص:

• یک لامپ رشته ای 100 وات به یک جریان متناوب 220 VAC متصل است - یک جریان رسانایی در همه جای مدار (از طریق هادی سیم ها و موهای تنگستن لامپ) وجود دارد. مشخصات بار (لامپ): توان S = P ~ = 100 VA = 100 وات، PF = 1 => تمام توان الکتریکی فعال است، به این معنی که کاملاً در لامپ جذب شده و به انرژی گرما و نور تبدیل می شود.
• یک خازن غیر قطبی 7 μF به شبکه AC 220 VAC متصل است - یک جریان رسانایی در مدار سیم وجود دارد، یک جریان بایاس در داخل خازن (از طریق دی الکتریک) جریان می یابد. مشخصات بار (خازن): توان S = Q ~ = 100 VA = 100 VAR، PF = 0 => تمام توان الکتریکی راکتیو است، به این معنی که دائماً از منبع به بار و برگشت، دوباره به بار و غیره در گردش است.

ضمیمه 5

برای نشان دادن راکتانس غالب (القایی یا خازنی)، علامت به ضریب توان اختصاص داده می شود:

+ (به علاوه)- اگر راکتانس کل القایی باشد (مثال: PF = + 0.5). فاز فعلی با یک زاویه F از فاز ولتاژ عقب است.

- (منهای)- اگر راکتانس کل خازنی باشد (مثال: PF = -0.5). فاز فعلی با زاویه F جلوتر از فاز ولتاژ است.

پیوست 6

سوالات تکمیلی

سوال 1:
چرا اعداد / کمیت های خیالی (مثلا توان راکتیو، راکتانس و غیره) که در واقعیت وجود ندارند، در تمام کتاب های درسی مهندسی برق هنگام محاسبه مدارهای AC استفاده می شود؟

پاسخ:
بله، تمام مقادیر منفرد در دنیای اطراف واقعی هستند. از جمله دما، راکتانس و غیره. استفاده از اعداد خیالی (مختلط) فقط یک ترفند ریاضی است که محاسبات را آسان می کند. در نتیجه محاسبه، یک عدد لزوما واقعی به دست می آید. به عنوان مثال: توان راکتیو بار (خازن) 20kVAr جریان واقعی انرژی است، یعنی وات واقعی در مدار منبع-بار در گردش است. اما به منظور تمایز این وات ها از وات ها که به طور جبران ناپذیری توسط بار جذب می شوند، تصمیم گرفته شد که این "وات های در گردش" را ولت های راکتیو · آمپر نامیده شوند.

اظهار نظر:
پیش از این، تنها کمیت‌های منفرد در فیزیک استفاده می‌شدند و در محاسبات، همه کمیت‌های ریاضی با کمیت‌های واقعی جهان اطراف مطابقت داشتند. به عنوان مثال، مسافت برابر است با سرعت بار زمان (S = v * t). سپس، با توسعه فیزیک، یعنی با مطالعه اجسام پیچیده تر (نور، امواج، جریان الکتریکی متناوب، اتم، فضا، و غیره) تعداد زیادی از مقادیر فیزیکی ظاهر شد که محاسبه هر یک به طور جداگانه غیرممکن شد. . این فقط یک مشکل محاسبات دستی نیست، بلکه مشکل کامپایل برنامه های کامپیوتری نیز هست. برای حل این مشکل، کمیت‌های منفرد نزدیک با پیروی از قوانین تبدیل شناخته شده در ریاضیات، با کمیت‌های پیچیده‌تر (شامل 2 یا چند کمیت منفرد) ترکیب شدند. اینگونه است که مقادیر اسکالر (تک) (دما و غیره)، بردار و مختلط دو برابر می شوند (امپدانس و غیره)، بردار سه گانه (بردار میدان مغناطیسی و غیره)، و کمیت های پیچیده تر - ماتریس ها و تانسورها (تانسور ثابت دی الکتریک، تانسور ریچی و غیره). برای ساده کردن محاسبات در مهندسی برق، از مقادیر دوگانه خیالی (مختلط) زیر استفاده می شود:

1. امپدانس (امپدانس) Z = R + iX
2. قدرت ظاهری S = P + iQ
3. ثابت دی الکتریک e = e "+ ie"
4. نفوذپذیری مغناطیسی m = m "+ im"
5. و غیره.

سوال 2:

صفحه http://en.wikipedia.org/wiki/Ac_power S P Q Ф را در یک مجتمع، یعنی یک صفحه خیالی/غیر موجود نشان می دهد. همه اینها چه ربطی به واقعیت دارد؟

پاسخ:
انجام محاسبات با سینوسی های واقعی دشوار است، بنابراین، برای ساده کردن محاسبات، از یک نمایش برداری (پیچیده) مانند شکل 1 استفاده می شود. در بالا. اما این بدان معنا نیست که S PQ نشان داده شده در شکل هیچ ارتباطی با واقعیت ندارد. مقادیر واقعی S PQ را می توان به شکل معمول، بر اساس اندازه گیری سیگنال های سینوسی با یک اسیلوسکوپ نشان داد. مقادیر S P Q Ф I U در مدار جریان متناوب "بار منبع" به بار بستگی دارد. در زیر نمونه‌ای از سیگنال‌های سینوسی واقعی S PQ و Ф برای حالت بار متشکل از مقاومت‌های فعال و واکنشی (القایی) متصل به سری است.

سوال 3:
با گیره های جریان معمولی و یک مولتی متر، جریان بار 10 آمپر و ولتاژ در بار 225 ولت است. ضرب می شود و توان بار را در وات می گیریم: 10 A 225 V = 2250 W.

پاسخ:
شما کل توان بار 2250 VA را دریافت کرده اید (محاسبه شده است). بنابراین، پاسخ شما تنها در صورتی درست خواهد بود که بار شما کاملاً فعال باشد، پس واقعاً ولت · آمپر برابر با وات است. برای همه انواع دیگر بارها (به عنوان مثال، یک موتور الکتریکی) - نه. برای اندازه گیری تمام ویژگی های هر بار دلخواه، باید از یک تحلیلگر شبکه استفاده کنید، به عنوان مثال APPA137:

برای مثال به ادبیات اضافی مراجعه کنید:

Evdokimov F.E. مبانی نظری مهندسی برق. - م .: مرکز انتشارات "آکادمی"، 2004.

Nemtsov M.V. مهندسی برق و الکترونیک. - م .: مرکز انتشارات "آکادمی"، 2007.

Fretedov L.A. مهندسی برق. - م .: دبیرستان، 1989.

توان AC، ضریب توان، مقاومت الکتریکی، راکتانس
http://en.wikipedia.org (ترجمه: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)

تئوری و محاسبه ترانسفورماتورهای کم مصرف Yu.N. Starodubtsev / RadioSoft Moscow 2005 / rev d25d5r4feb2013

اتصال مصرف کننده به یک شبکه برق خانگی یا صنعتی که قدرت آن بیشتر از توانی است که کابل یا سیم برای آن طراحی شده است، با ناخوشایندترین و گاه فاجعه بارترین پیامدها همراه است. با سازماندهی صحیح سیم کشی در داخل خانه، قطع کننده های مدار دائماً کار می کنند یا فیوزها (شاخه ها) منفجر می شوند.

اگر حفاظت به طور نادرست انجام شود یا به طور کلی وجود نداشته باشد، می تواند منجر به موارد زیر شود:

• فرسودگی سیم یا کابل منبع تغذیه؛
• ذوب عایق و اتصال کوتاه بین سیم ها؛
• گرم شدن بیش از حد هادی های کابل مسی یا آلومینیومی و آتش سوزی.

بنابراین، قبل از اتصال مصرف کننده به شبکه برق، توصیه می شود نه تنها قدرت الکتریکی پلاک نام او، بلکه جریان مصرف شده از شبکه را نیز بدانید.

محاسبه مصرف برق

فرمول محاسبه توان با جریان و ولتاژ از درس فیزیک مدرسه آشناست. محاسبه توان جریان الکتریکی (بر حسب وات) برای یک شبکه تک فاز مطابق عبارت انجام می شود:

• که در آن U ولتاژ بر حسب ولت است
• I جریان بر حسب آمپر است.
• Cosφ ضریب توان بسته به ماهیت بار است.

ممکن است این سوال پیش بیاید - چرا ما به فرمولی برای محاسبه توان فعلی نیاز داریم، در حالی که می توان آن را از گذرنامه دستگاه متصل فهمید؟ تعیین پارامترهای الکتریکی از جمله توان و جریان مصرفی در مرحله طراحی سیم کشی برق ضروری است. حداکثر جریان جاری در شبکه، سطح مقطع سیم یا کابل را تعیین می کند. برای محاسبه جریان برق، می توانید از فرمول تبدیل شده استفاده کنید:

ضریب توان به نوع بار (فعال یا راکتیو) بستگی دارد. برای محاسبات خانگی، مقدار آن معادل 0.90 ... 0.95 توصیه می شود. اما هنگام اتصال اجاق های برقی، بخاری ها، لامپ های رشته ای که بار آنها فعال در نظر گرفته می شود، می توان این ضریب را برابر با 1 در نظر گرفت.

فرمول های فوق برای محاسبه توان توسط جریان و ولتاژ می توانند برای شبکه تک فاز با ولتاژ 220.0 ولت استفاده شوند. برای یک شبکه سه فاز، آنها یک فرم کمی اصلاح شده دارند.

محاسبه توان مصرف کننده های سه فاز

تعیین توان مصرفی برای شبکه سه فاز مشخصات خاص خود را دارد. فرمول محاسبه توان جریان الکتریکی مصرف کنندگان سه فاز خانگی به شرح زیر است:

P = 3.00.5 × U × I × Cosφ یا 1.73 × U × I × Cosφ،

ویژگی های محاسبه

فرمول های فوق برای محاسبات ساده خانگی هستند. هنگام تعیین پارامترهای واقعی، اتصال واقعی باید در نظر گرفته شود. یک مثال معمولی محاسبه مصرف برق از باتری است. از آنجایی که جریان در مدار ثابت است، ضریب توان در نظر گرفته نمی شود، زیرا ماهیت بار بر مصرف برق تأثیر نمی گذارد. و برای مصرف کنندگان فعال و واکنش پذیر مقدار آن برابر با 1.0 در نظر گرفته می شود.

دومین نکته ظریفی که هنگام انجام محاسبات برق خانگی باید در نظر گرفته شود مقدار ولتاژ واقعی است. این راز نیست که در مناطق روستایی ولتاژ شبکه می تواند در محدوده نسبتاً وسیعی نوسان کند. بنابراین، هنگام استفاده از فرمول های محاسباتی، لازم است مقادیر واقعی پارامترها را در آنها جایگزین کنید.

کار محاسبه مصرف کنندگان سه فاز حتی دشوارتر است. هنگام تعیین جریان جاری در شبکه، لازم است نوع اتصال - "ستاره" یا "مثلث" را نیز در نظر بگیرید.

هنگام طراحی سیم کشی برق در یک اتاق، باید با محاسبه قدرت جریان در مدارها شروع کنید. یک خطا در این محاسبه می تواند گران تمام شود. جریان بیش از حد ممکن است در پریز برق ذوب شود. اگر جریان در کابل بیشتر از مقدار محاسبه شده برای یک ماده و مقطع هسته باشد، سیم کشی بیش از حد گرم می شود که می تواند منجر به ذوب شدن سیم، اتصال باز یا کوتاه در شبکه با عواقب ناخوشایندی شود. که نیاز به تعویض کامل سیم کشی بدترین نیست.

همچنین دانستن قدرت جریان در مدار برای انتخاب قطع کننده های مدار ضروری است که باید حفاظت کافی در برابر اضافه بار شبکه را فراهم کند. اگر ماشین با یک حاشیه بزرگ در سطح همتراز باشد، در زمان فعال شدن، ممکن است تجهیزات قبلاً از کار افتاده باشد. اما اگر جریان نامی قطع کننده مدار کمتر از جریانی باشد که در شبکه در هنگام بارهای اوج بار اتفاق می افتد، دستگاه عصبانی می شود و به طور مداوم هنگام روشن شدن اتو یا کتری برق اتاق را قطع می کند.

فرمول محاسبه توان جریان الکتریکی

طبق قانون اهم جریان (I) با ولتاژ (U) متناسب و با مقاومت (R) نسبت معکوس دارد و توان (P) به عنوان حاصل ضرب ولتاژ و جریان محاسبه می شود. بر این اساس، جریان در بخش شبکه محاسبه می شود: I = P / U.

در شرایط واقعی، جزء دیگری به فرمول اضافه می شود و فرمول شبکه تک فاز به شکل زیر در می آید:

و برای یک شبکه سه فاز: I = P / (1.73 * U * cos φ)،

در جایی که U برای یک شبکه سه فاز 380 ولت در نظر گرفته می شود، cos φ ضریب توان است که نسبت اجزای فعال و راکتیو مقاومت بار را منعکس می کند.

برای منابع تغذیه مدرن، جزء راکتیو ناچیز است، مقدار cos φ را می توان برابر با 0.95 در نظر گرفت. استثنا ترانسفورماتورهای قدرتمند (به عنوان مثال، ماشین های جوشکاری) و موتورهای الکتریکی هستند، آنها مقاومت القایی زیادی دارند. در شبکه هایی که برای اتصال چنین دستگاه هایی برنامه ریزی شده است، حداکثر جریان باید با استفاده از ضریب cos φ برابر با 0.8 محاسبه شود یا قدرت جریان را طبق روش استاندارد محاسبه کنید و سپس ضریب افزایش 0.95 / 0.8 = 1.19 را اعمال کنید.

با جایگزینی مقادیر ولتاژ موثر 220 ولت / 380 ولت و ضریب توان 0.95، I = P / 209 را برای یک شبکه تک فاز و I = P / 624 را برای یک شبکه سه فاز، یعنی در یک شبکه سه فاز با همان بار، جریان سه برابر کمتر است. در اینجا هیچ تناقضی وجود ندارد، زیرا سیم کشی سه فاز سیم های سه فاز را فراهم می کند و با بار یکنواخت روی هر یک از فازها، به سه تقسیم می شود. از آنجایی که ولتاژ بین هر فاز و سیم خنثی کار 220 ولت است، فرمول را می توان به شکل دیگری بازنویسی کرد، بنابراین واضح تر است: I = P / (3 * 220 * cos φ).

ما رتبه بندی قطع کننده مدار را انتخاب می کنیم

با استفاده از فرمول I = P / 209، دریافت می کنیم که با باری با توان 1 کیلو وات، جریان در یک شبکه تک فاز 4.78 A خواهد بود. ولتاژ در شبکه های ما همیشه دقیقاً 220 ولت نیست، بنابراین خواهد شد. اشتباه بزرگی نیست که قدرت فعلی را با حاشیه کوچک 5 آمپر برای هر کیلووات بار محاسبه کنید. بلافاصله مشخص می شود که استفاده از اتو با قدرت 1.5 کیلو وات در سیم کشی با علامت "5 A" توصیه نمی شود، زیرا جریان یک و نیم برابر بیشتر از مقدار پاسپورت خواهد بود. و می توانید بلافاصله رتبه بندی استاندارد ماشین ها را "فارغ التحصیل" کنید و تعیین کنید که برای چه باری طراحی شده اند:

• 6 A - 1.2 کیلو وات؛
• 8 A - 1.6 کیلو وات؛
• 10 A - 2 کیلو وات؛
• 16 A - 3.2 کیلو وات؛
• 20 A - 4 کیلو وات؛
• 25 A - 5 کیلو وات؛
• 32 A - 6.4 کیلو وات؛
• 40 A - 8 کیلو وات؛
• 50 A - 10 کیلو وات؛
• 63 A - 12.6 کیلو وات؛
• 80 A - 16 کیلو وات؛
• 100 A - 20 کیلو وات.

با استفاده از روش "5 آمپر بر کیلووات"، می توانید جریانی را که در هنگام اتصال دستگاه های خانگی در شبکه رخ می دهد، تخمین بزنید. اوج بار در شبکه مورد توجه است، بنابراین حداکثر توان مصرفی باید برای محاسبه استفاده شود، نه میانگین. این اطلاعات در مستندات محصول موجود است. به سختی ارزش دارد که این شاخص را خودتان محاسبه کنید و ظرفیت های گذرنامه کمپرسورها، موتورهای الکتریکی و عناصر گرمایشی موجود در دستگاه را جمع آوری کنید، زیرا شاخصی مانند کارایی نیز وجود دارد که باید به صورت حدس و گمان با خطر ارزیابی شود. انجام یک اشتباه بزرگ

هنگام طراحی سیم کشی برق در یک آپارتمان یا یک خانه روستایی، ترکیب و داده های گذرنامه تجهیزات الکتریکی که متصل می شوند همیشه به طور قطعی مشخص نیست، اما می توانید از داده های تقریبی وسایل برقی رایج برای زندگی روزمره ما استفاده کنید:

• سونا برقی (12 کیلو وات) - 60 A.
• اجاق برقی (10 کیلو وات) - 50 A.
• اجاق گاز (8 کیلو وات) - 40 A.
• آبگرمکن برقی جریان (6 کیلو وات) - 30 A.
• ماشین ظرفشویی (2.5 کیلو وات) - 12.5 آمپر؛
• ماشین لباسشویی (2.5 کیلو وات) - 12.5 A.
• جکوزی (2.5 کیلو وات) - 12.5 A.
• تهویه مطبوع (2.4 کیلو وات) - 12 A.
• اجاق مایکروویو (2.2 کیلو وات) - 11 A.
• آبگرمکن برقی ذخیره سازی (2 کیلو وات) - 10 A.
• کتری برقی (1.8 کیلو وات) - 9 A.
• آهن (1.6 کیلو وات) - 8 A.
• سولاریوم (1.5 کیلو وات) - 7.5 A.
• جاروبرقی (1.4 کیلو وات) - 7 A؛
• چرخ گوشت (1.1 کیلو وات) - 5.5 A.
• توستر (1 کیلو وات) - 5 A.
• قهوه ساز (1 کیلو وات) - 5 آمپر؛
• سشوار (1 کیلو وات) - 5 A؛
• کامپیوتر رومیزی (0.5 کیلو وات) - 2.5 A.
• یخچال (0.4 کیلو وات) - 2 آمپر.

توان مصرفی دستگاه های روشنایی و لوازم الکترونیکی مصرفی کم است، به طور کلی توان کل دستگاه های روشنایی را می توان 1.5 کیلو وات تخمین زد و یک دستگاه 10 آمپر برای یک گروه روشنایی کافی است. لوازم الکترونیکی مصرفی به همان سوکت‌هایی متصل می‌شوند که اتوها، ذخیره انرژی اضافی برای آن غیرعملی است.

اگر همه این جریان ها را جمع کنیم، رقم چشمگیر به نظر می رسد. در عمل، امکان اتصال بار با مقدار توان الکتریکی اختصاص داده شده محدود می شود، برای آپارتمان های دارای اجاق برقی در خانه های مدرن 10-12 کیلو وات است و یک دستگاه اتوماتیک با ارزش اسمی 50 A در آپارتمان نصب شده است. و این 12 کیلووات باید توزیع شود، با توجه به اینکه قدرتمندترین مصرف کنندگان در آشپزخانه و حمام متمرکز شده اند. اگر آن را به تعداد کافی از گروه ها تقسیم کنید، سیم کشی کمتر نگران کننده خواهد بود. برای اجاق گاز برقی (اجاق گاز) ورودی جداگانه ای با دستگاه اتوماتیک 40 آمپر ساخته شده و پریز برق با جریان نامی 40 آمپر تعبیه شده است، هیچ چیز دیگری نیاز به وصل شدن ندارد. برای ماشین لباسشویی و سایر تجهیزات حمام، یک گروه جداگانه با یک ماشین خودکار با رتبه مربوطه ساخته شده است. این گروه معمولاً توسط RCDهایی با جریان نامی 15 درصد بالاتر از درجه بندی مدارشکن محافظت می شود. گروه های جداگانه برای روشنایی و برای پریزهای دیواری در هر اتاق اختصاص داده شده است.

محاسبه توان ها و جریان ها کمی طول می کشد، اما مطمئن باشید کار به هدر نمی رود. سیم کشی برق که به خوبی طراحی شده و به خوبی نصب شده باشد ضامن آسایش و ایمنی خانه شماست.

عملکرد بدون مشکل دستگاه بستگی به انطباق مشخصات فنی دستگاه با استانداردهای شبکه تامین دارد. با دانستن ولتاژ، مقاومت و جریان در مدار، یک برقکار نحوه یافتن توان را درک می کند. فرمول محاسبه یک پارامتر مهم به خصوصیات شبکه ای که مصرف کننده به آن متصل است بستگی دارد.

کار برق

دستگاه های مکانیکی و لوازم الکتریکی برای انجام کار طراحی شده اند. طبق قانون دوم نیوتن، انرژی جنبشی که در یک نقطه مادی برای مدت زمان معینی عمل می کند، عمل مفیدی انجام می دهد. در الکترودینامیک، میدانی که توسط اختلاف پتانسیل ایجاد می شود، بارها را در بخشی از مدار الکتریکی منتقل می کند.

مقدار کار تولید شده توسط جریان به شدت الکتریسیته بستگی دارد. در اواسط قرن 19، D.P. Joule و E.H. Lenz مشغول حل همین مشکل بودند. در آزمایش های انجام شده، یک تکه سیم با مقاومت بالا با عبور جریان از آن گرم شد. دانشمندان به این سوال علاقه مند بودند که چگونه می توان کاردینالیته یک زنجیره را محاسبه کرد. برای درک فرآیندی که در هادی انجام می شود، باید تعاریف زیر را معرفی کرد:

توان کاری است که توسط جریان در یک هادی در یک دوره زمانی انجام می شود. این عبارت با فرمول توصیف می شود: P = A ∕ ∆t.

در بخش مدار، اختلاف پتانسیل در نقاط a و b برای جابجایی بارهای الکتریکی کار می کند که با معادله A = U ∙ Q تعیین می شود. جریان کل بار عبوری در هادی در واحد زمان است که برابر به صورت ریاضی با نسبت بیان می شود: U ∙ I = Q ∕ ∆t. پس از تبدیل ها، فرمول قدرت جریان الکتریکی به دست می آید: P = A ∕ ∆t = U ∙ Q ∕ ∆t = U ∙ I. می توان استدلال کرد که کار در مدار انجام می شود که بستگی به توان تعیین شده توسط جریان و ولتاژ در کنتاکت های دستگاه الکتریکی متصل.

عملکرد DC

در مدار خطی بدون خازن و سلف، قانون اهم رعایت می شود. یک دانشمند آلمانی رابطه بین جریان و ولتاژ و مقاومت مدار را کشف کرد. باز شدن با معادله بیان می شود: I = U ∕ R. با مقدار مشخصی از مقاومت بار، توان به دو صورت محاسبه می شود: P = I ² ∙ R یا P = U ² ∕ R.

اگر جریان در مدار از مثبت به منفی جریان یابد، انرژی شبکه توسط مصرف کننده جذب می شود. این فرآیند زمانی انجام می شود که باتری در حال شارژ شدن است. اگر جریان در جهت مخالف حرکت کند، برق به مدار الکتریکی داده می شود. این در مورد تامین برق از یک ژنراتور در حال کار اتفاق می افتد.

توان شبکه متغیر

محاسبه مدارهای متغیر با محاسبه پارامتر عملکرد در خط DC متفاوت است. این به این دلیل است که تغییر ولتاژ و جریان در زمان و جهت.

در مداری با تغییر فاز جریان و ولتاژ، انواع توان زیر در نظر گرفته می شود:

1. فعال.
2. واکنش پذیر.
3. کامل.

ماده فعال

بخش فعال توان مفید میزان تبدیل برگشت ناپذیر الکتریسیته به انرژی حرارتی یا مغناطیسی را در نظر می گیرد. در یک خط ساده با یک فاز، جزء فعال با فرمول محاسبه می شود: P = U ∙ I ∙ cos φ.

در سیستم بین المللی واحدها، SI، ارزش بهره وری بر حسب وات اندازه گیری می شود. زاویه ϕ تعدیل ولتاژ را با توجه به جریان مشخص می کند. در مدار سه فاز، قسمت فعال مجموع توان هر فاز است.

معکوس کردن ضررها

برای عملکرد خازن ها، سلف ها، سیم پیچ های موتور الکتریکی، توان شبکه صرف می شود. با توجه به خواص فیزیکی اینگونه وسایل، انرژی که با توان راکتیو تعیین می شود، به مدار باز می گردد. مقدار پس زدگی با استفاده از معادله محاسبه می شود: V = U ∙ من ∙ گناه ϕ.

واحد اندازه گیری وات است. می توان از معیار غیر سیستمی شمارش var استفاده کرد که نام آن از کلمات انگلیسی volt, amper, reaction تشکیل شده است. ترجمه به روسی به ترتیب به معنای "ولت"، "آمپر"، "عمل معکوس" است.

اگر ولتاژ جلوتر از جریان باشد، تغییر مکان فاز بزرگتر از صفر در نظر گرفته می شود. در غیر این صورت، تغییر فاز منفی است. بسته به مقدار sin ϕ، مولفه واکنشی مثبت یا منفی است. وجود یک بار القایی در مدار به ما امکان می دهد از قسمت برگشت پذیر بزرگتر از صفر صحبت کنیم و دستگاه متصل انرژی مصرف می کند. استفاده از خازن ها عملکرد راکتیو را منفی می کند و دستگاه به شبکه انرژی می افزاید.

برای جلوگیری از اضافه بار و تغییر در ضریب توان تنظیم شده، جبران کننده ها در مدار نصب می شوند. چنین اقداماتی تلفات توان را کاهش می دهد، اعوجاج شکل موج جریان را کاهش می دهد و امکان استفاده از هادی های کوچکتر را فراهم می کند.

با قدرت کامل

کل توان الکتریکی باری را که مصرف کننده روی شبکه می گذارد تعیین می کند. اجزای فعال و برگشت پذیر با معادله S = √ (P² + V²) با توان کل ترکیب می شوند.

با بار القایی، V ˃ 0، و استفاده از خازن ها، V ˂ 0 را ایجاد می کند. عدم وجود خازن و سلف، قسمت راکتیو را برابر با صفر می کند، که فرمول را به شکل معمولی برمی گرداند: S = √ (P² + V 2) = √ (P² + 0) = √ P² = P = U ∙ I. توان ظاهری توسط واحد خارج از سیستم "ولت آمپر" اندازه گیری می شود. نسخه مخفف - B ∙ A.

معیار سودمندی

ضریب توان بار مصرف کننده را مشخص می کنداز نظر حضور بخش واکنشی کار. در مفهوم فیزیکی، پارامتر تغییر جریان از ولتاژ اعمال شده را تعیین می کند و برابر است با cos φ. در عمل، این به معنای مقدار گرمای تولید شده روی هادی های اتصال است. سطح گرمایش می تواند به مقادیر قابل توجهی برسد.

در مهندسی قدرت ضریب توان را با حرف یونانی λ نشان می دهند. محدوده تغییر از صفر تا یک یا از 0 تا 100 درصد است. هنگامی که λ = 1، انرژی عرضه شده به مصرف کننده صرف کار می شود، جزء واکنشی وجود ندارد. مقادیر λ ≤ 0.5 رضایت بخش در نظر گرفته می شود.

عملکرد ایمن دستگاه ها در خط برق به دلیل محاسبه صحیح پارامترهای فنی است. مجموعه ای از فرمول های مشتق شده از قوانین ژول-لنز و اهم به یافتن توان جریان در مدار کمک می کند. نمودار شماتیک که با در نظر گرفتن ویژگی های دستگاه های مورد استفاده به درستی ترسیم شده است، عملکرد شبکه برق را افزایش می دهد.