Inne
Artykuł
Andrzej Urbankowski, Niedziela, 14 października 2007, 11:36

Moc prądu zmiennego

Przy rozpatrywaniu procesów energetycznych w obwodach prądu zmiennego wygodne jest posługiwanie się różnymi rodzajami mocy. Moc chwilowa jest równa iloczynowi chwilowych wartości prądu i napięcia na części obwodu:

gdzie: U i I są skutecznymi wartościami napięcia i prądu, natomiast φ i ω odpowiednio różnicą faz pomiędzy prądem i napięciem oraz częstotliwością kątową (pulsacją).

Moc czynna charakteryzuje straty energii prądu w czasie 1 s w elementach czynnych obwodu (na ogrzewanie, promieniowanie lub wykonanie pracy mechanicznej). Jest ona mierzona w watach i określa się ją wartością średnią mocy chwilowej za okres:

Moc bierna jest związana z reaktancjami, które okresowo gromadzą energię, a potem oddają ją do źródła, ale same nie pochłaniają energii. Jednostką mocy biernej jest war (woltoamper mocy reaktancyjnej - biernej). Moc bierną można określić ze wzoru:

Moc bierna jest dodatnia przy prądzie opóźnionym względem napięcia (φ>0), a ujemna przy prądzie wyprzedzającym napięcie (φ<0).

Jeżeli przez indukcyjność L płynie prąd o wartości skutecznej I, to:

Q = ω*L*I2

 

Jeżeli do kondensatora C doprowadzono napięcie o wartości skutecznej U, to:

Q = - ω*C*U2

 

Moc pozorna jest określona iloczynem wartości skutecznych napięcia i prądu w odcinku przewodu:

S = I*U

Jednostka mocy pozornej nazywa się VA (woltamper). Stosunek mocy czynnej do mocy pozornej P/S = cosφ nazywa się współczynnikiem mocy.

 

Moce czynna, bierna i pozorna są związane ze sobą następującymi zależnościami:

oraz

Konsekwentnie darujemy sobie określenia powyższych mocy metodą symboliczną.

Zadanie 6. Oblicz kąt przesunięcia fazowego obwodu, w którym moc czynna wynosi 1 kW, a moc bierna 0,2kVar.

Tak oto dotarliśmy do końca drugiej, chyba najtrudniejszej do zrozumienia części przewodnika po Elektrotechnice. Nie wiem jak zostanie ona przyjęta przez Czytelników. Pisząc ją miałem do rozstrzygnięcia poważny dylemat: tak naprawdę niczego nie wyjaśniająca prostota i spłycenie zagadnień, czy solidne potraktowanie tematu. Problem w tym, że to drugie jest możliwe wyłącznie w oparciu o pojęcia z wyższej matematyki, o której prawdopodobnie większość czytających nie ma bladego pojęcia. Musiałem jednak być konsekwentny. W pierwszej części używałem elementów wyższej matematyki, więc musiałem to zrobić również w drugiej, chociaż i tak „odpuściłem" metodę symboliczną opisu wielkości sinusoidalnie zmiennych. Mam jednak nadzieję, że interesujący się elektrotechniką przynajmniej coś słyszeli o całkach, różniczkach i pochodnych funkcji. Jak pisałem we wstępie: nauczyć się elektrotechniki można wyłącznie samemu! Wymaga to solidnych podstaw matematycznych, chęci i ciężkiej pracy. Natomiast, że nie jest to łatwe zadanie, to już zupełnie inne zagadnienie.

W trzeciej (i ostatniej) części przewodnika zajmiemy się drganiami elektrycznymi, stanami nieustalonymi, polem elektromagnetycznym, falami elektromagnetycznymi oraz równaniami Maxwella.

 

 

Shadow Kings
Ocena artykułu:
Ocen: 2
Zaloguj się, by móc oceniać
Artykuły spokrewnione
Gry online
Facebook
Download Komputer Świat
Program do usuwania zbędnych plików z dysku twardego.
Jeden z najpopularniejszych emulator napędów optycznych CD, DVD oraz Blu-ray.
Opensource'owy, wieloplatformowy i popularny edytor grafiki rastrowej.
Popularny pakiet biurowy dla systemów Windows, OS X i Linux.
Program do pobierania muzyki z serwis streamingowego SoundCloud.
Popularne narzędzie do tworzenia plików w formacie PDF.
Niezależna gra komputerowa z otwartym światem z sześciennych klocków.
Narzędzie do konwersji materiałów wideo z serwisu YouTube.
Gra komputerowa łącząca w sobie elementy platformowe i zręcznościowe.
Konkursy
CD Projekt Red ogłosił nowy konkurs na modyfikację do gry Wiedźmin 3: Dziki Gon. 13