skanuj40003

12

zależność przyjmuje posiać:

p = -U • / • sin 2cot U

lub podstawiając / — j — U • OjC (przy obciążeniu typu Q

o

p = -qjCU~ - sin 2oi

Kondensator pobiera moc ze źródła, gdy p — U • /}0 (wykres mocy nad osią czasu), napięcie wówczas narasta, kondensator jest ładowany. Pobrana moc oddawana jest do źródła w lej samej ilości w czasie. P - U- /(O (wykres mocy pod osią czasu), napięcie wówczas maleje, kondensator się rozładowuje.

- Średnia wartość mocy chwilowej:

P_((J. = t: } pdt = - J U • / • sin Icotdt - 0 T o    o

a więc kondensator idealny nie pobiera ze źródła mocy czynnej.

• Powierzchnia zakreskowana (ograniczona krzywą mocy i osią czasu) jest proporcjonalna do energii oscylującej między kondensatorem i źródłem

W obwodzie z kondensatorem idealnym (element bierny pojemnościowy, bezrezystaneyjny) nie ma przemiany energii elektrycznej w ciepło, dostarczana energia elektryczna przekształca się w energię pola elektrycznego (ładowanie kondensatora),a gdy pole elektryczne zanika (rozładowanie kondensatora) - jesl zwracana do źródła Jest to energia oscylująca, w pierwszej ćwiartce okresu jest ujemna, u w drugiej dodatnia, zatem bilansują się one w każdej połowie okresu. Energia pola elektrycznego wyznaczona w ćwiartce okresu (wartość maksymalna):

T_    T

w_c = \pclt = -]coC • U² ■ sin 2mdl = -C-U² = -C ■ U² o    o    ²

- Wykres wektorowy dla kondensatora idealnego

Kąt przesunięcia fazowego rp = - 90°. prąd wyprzedza napięcie o kąt 7t. 2 , a więc jest prądem biernym.

- Moc czynna, bierna i pozorna wyznaczona z zależności ogólnych:

K

P_c — U • I • cos (p = 0, bo dla (p — — — cos(p = 0

7T

O_c = U ■ I • sin (p — —U ■ I bo dla (p = — — sinp =-1

Dla kondensatora idealnego moc czynna jest równa zeru. natomiast wartość bezwzględna mocy biernej jest równa mocy pozornej:

Reasumując:

-    Tylko element rezystancyjny R pobiera ze źródła moc czynną. Dla elementów reaktaneyjnych (biernych) L i C moc czynna równa się zero.

Moc bierna dotyczy tylko elementów reaktaneyjnych; jest dodatnia dla cewki, a ujemna dla kondensatora (ponieważ w pierwszej ćwiartce okresu dla cewki moc jest dodatnia, a dla kondensatora -ujemna).

-    I ylko idealny element R pobiera energię elektryczną, natomiast elementy L, i C w pewnych przedziałach czasu pobierają energię elektryczną, a w innych w całości ją oddają. Elementy rzeczywiste posiadają obie wymienione własności.

3. KOMPENSACJA MOCY BIERNEJ (POPRAWA WSPÓŁCZYNNIKA MOCY)

Większość spotykanych w praktyce odbiorników przyłączonych do układu elektroener getycznego prądu przemiennego ma charakter indukcyjny. Pobierając więc one moc czynna P (moc użyteczna) oraz moc bierną indukcyjną Q_L (niezbędną do wytworzenia pola magnetycznego).

Przy dużym poborze mocy hieniej mały jest współczynnik mocy układu

P

COS (p =--=