skanuj0003

6

Napięcie i prąd »»• układzie moimi przedstawić za pomocą wykresu wektorowego. Dla odbiornika o charakterze indukcyjnym prąd spóźnia się w stosunku do napięcia o kąt przesunięcia fazowego tp.

6

Prąd można rozłożyć na składową czynną, która jest w fazie z napięciem

I_C2 =I-coscp

na składową bierną, przesuniętą w stosunku do napięcia o kąt rf'2

I_b = I • sin (p

Moc czynna jest iloczynem wartości skutecznej napięcia i składowej czynnej prądu P = U • I_uz = U • I • COS(p [W];, jednostka - wat

Moc czynna nie ma charakteru oscylacyjnego, przesyłana jest jednokierunkowo od źródła do odbiornika. Energia czynna (iloczyn mocy czynnej i czasu) zamieniana jest w ciepło na elementach rezystaneyjnyclt bądź na energię mechaniczną w silnikach.

Moc hienia

Moc bierna jest iloczynem wartości skutecznej napięcia i składowej biernej prądu.

Q = U • 1 _b = U • 1 • sin (p |var]; jednostka war

- Dla odbiorników o charakterze indukcyjnym moc bierna jest dodatnia (Oj )()) . ponieważ

kąt (p_m(j )0 (napięcie wyprzedza prąd).

(Qc< o).

- Dla odbiorników o charakterze pojemności owym moc bierna jest ujemna

ponieważ kąt (p p_OI (0 (prąd wyprzedza napięcie).

Moc bierna indukcyjna i moc hienia pojemnościowa w układzie nawzajem się kompensują.

Energia bierna (iloczyn mocy biernej i czasu) jest wielkością obliczeniową stosowana przez analogię do energii czynnej; nie jest żadną z postaci energii pola elektromagnetycznego. Energia bierna jest proporcjonalna do energii oscylującej między odbiornikiem i źródłem.

Z kolei energia oscylująca między odbiornikiem i źródłem w obwodzie o charakterze indukcyjnym jest równa energii pola magnetycznego, a w układzie o charakterze pojemnościowym - energii pola elektrycznego.

Moc pozorna

Moc pozorna jest iloczynem wartości .skutecznej napięcia i wartości skutecznej prądu.

S — U '1    [ V- A]: jednostka - woltoamper

Moc pozorna jest równa amplitudzie składowej sinusoidalnie zmiennej mocy chwilowej.

Z zależności określających moc czynną, hienią i pozorną widać, że tworzą one trójkąt prostokątny, tzw. trójkąt mocy.

Q

s = u-i=4F^r+& [v-aj

P = U ■ 1 • cos<p    [wj

0-U-I-S\n(p    [var]

p

Wielkość: CQS(p — — nazywamy współczynnikiem mocy.

s

Ponieważ moce związane są ze sobą zależnością

?

S — -\jP^ + 0~ . z zasady

jednorodności równań fizycznych wynika, że wszystkie trzy rodzaje mocy należałoby wyrażać w tych samych jednostkach. Ze względów praktycznych dogodne jest jednak stosowanie odrębnych nazw Nazwy wal 11W | stosuje się jedynie do mocy czynnej P. Jednostkę mocy pozornej S nazywamy woltamperem [IV-A], a jednostkę mocy biernej Q - warem [1 var|, oznaczenie to pochodzi etymologicznie od woltoampcra reaktywnego (volt-amper rcactit).

-    Znamionowa moc silników, to moc mechaniczna oddawana na wale, określona w watach. W zakresie obwodów elektrycznych odpowiada jej moc czynna.

-    Kondensatory* stosowane w energetyce są zbliżone do elementów reaktancyjnych idealnych, określa się je w jednostkach mocy biernej, w warach.

-    Moc pozorna jest miarodajna do określenia mocy transformatorów i generatorów (jest to iloczyn napięcia na zaciskach i największego prądu, jaki ze względu na grzanie się maszyny można pobierać).

2. MOC W OBWODACH Z IDEALNYMI ELEMENTAMI R,L,C

Elementy idealne to:

-    opornik idealny, scharakteryzowany przez stalą rezystancję    R=const,    będący    elementem

bezindukcyjnym i bezpojemnościowym,

*    cewka idealna, Scharakteryzowana przez stalą iiulukcyjność    L=const,    będąca    elementem

bezrezystancyjnym i bezpojemnościowym,

-    kondensator idealny, scharakteryzowany przez stalą pojemność    C=const,    będący    elementem

bezrezystancyjnym i bezindukcyjnym.

Elementy rzeczywiste w obwodach mają cechy zbliżone do powyższych elementów idealnych, na ogół przedstawia się je za pomocą schematów zastępczych złożonych z kilku elementów idealnych.