Moc elektryczna w AC | Moce

Posted on by

Moc elektryczna jest to iloczyn natężenia prądu przepływającego oraz napięcia występującego na zaciskach. Dla obwodów prądu stałego DC oblicza się za pomocą wzoru: P=U*I [W] W obowdach prądu zmiennego moc elektryczna to pojęcie, w skład którego wchodzą: moc czynna, moc bierna i moc pozorna, tworzące tak zwarny Trójkąt Mocy, o czym w dalszej części artykułu.

Natomiast w obwodach prądu zmiennego moc chwilową p(t) wyraża się przez iloczyn chwilowych wartości: napięcia u(t) i natężenia prądu i(t) .
W rzeczywistości jednak interesować nas będzie wartość średnia mocy elektrycznej.

W obwodach prądu przemiennego mamy do czynienia z poniższymi typami mocy, które występują w zależności od tego jakich elementów użyto do konstrukcji obwodu.

Przy założeniu, że odbiornik ma impedancję Z=R+jX przedstawioną jako połączenie szeregowe rezystancji i reaktancji, wtedy można zdefiniować następujące moce wydzielane na różnych oporach (tj. rezystancji, reaktancji, impedancji).

Kurs C++ od zera do bohatera
C++ Od Zera Do Bohatera! Poznaj Tajniki C++
KUP KURS TERAZ za jedyne 119 zł
lub dowiedz się więcej…

Czym jest moc czynna?

Moc czynnajest całkowicie przetwarzana jest na użyteczną pracę lub ciepło. Jest odpowiednikiem mocy, która występuje w obwodach DC. Wydziela się na rezystancji. Dla przebiegów sinusoidalnych moc czynną definiuje następujący wzór:

P=I*U*cos\varphi=I*U_R=I^2*R

przy czym U, I - wartości skuteczne, a \varphi=\varphi_u-\varphi_i - przesunięcie fazowe. Jednostką jest wat [W] .

Czym jest moc bierna?

Moc biernajest wydzielana na reaktancji. Nie jest zamieniana na użyteczną pracę, zatem odbiornik jej nie wykorzystuje. Opisuje ona pulsowanie energii elektrycznej, czyli jest skutkiem gromadzenia i oddawania energii przez odbiornik.

Q=I*U*sin\varphi=I*U_X=I^{2}*X

Jednostką mocy biernej jest war [Var] .

Czym jest moc pozorna?

Moc pozornajest wydzielana na całym obciążeniu o danej impedancji Z .

S=U*I

Jednostką mocy pozornej jest woltoamper [VA] .

impedancja - lz

Moc elektryczna – współczynnik

Jak wyżej zostało zdefiniowane – w obwodzie zmiennoprądowym występują trzy rodzaje mocy, więc mamy do czynienia z sytuacją, w której ze źródła pobierana jest moc pozorna S , natomiast odbiornik wykorzystuje tylko P .
W związku z tym wprowadzono współczynnik mocy elektrycznej, czyli miarę wykorzystania energetycznego urządzeń: (dla przebiegów sinusoidalnych)

K=\frac{P}{S} i K=cos\varphi

Istotnym wzorem jest też tzw. TRÓJKĄT MOCY,

Trójkąt mocy to nic innego jak moc pozorna, moc bierna i moc czynna oparta według wzoru Pitagorasa na trójkąt prostokątny.

S^2=P^2+Q^2

 


BitBay - Największa Polska giełda cyfrowych walut
 

Moc elektryczna – metoda symboliczna

Moc elektryczna

gdzie: U=\frac{U_{Am}}{\sqrt{2}} , I=\frac{I_{Am}}{\sqrt{2}}

Moc czynna

Moc pozorna

 

Kurs AutoCAD zaawansowany
Inżynierski Kurs AutoCAD – Zdobądź Bezcenną Wiedzę!
KUP TERAZ lub dowiedz się więcej >>

Moc elektryczna – dopasowanie odbiornika do źródła

Do rozważań skorzystamy z Twierdzenia Thevenina i faktu, że rzeczywiste źródło napięcia przedstawia się jako szeregowe połączenie idealnego źródła i impedancji wewnętrznej jak poniżej:

Moc biernaChcemy dopasować impedancję Z_0 , czyli odbiornik. Chodzi o to, aby dobrać taki dwójnik o impedancji Z_0 przy której odbiornik pobiera maksymalne P .

MocOstatecznie obliczenia sprowadzają się do dwóch wzorów:

trójkąt mocy

Moc bierna

 

Kurs Android - podstawy tworzenia aplikacji
Android Ninja! Rozwal Każdą Apkę i Zostań Mistrzem Kodowana! KUP KURS TERAZ >

>> Więcej zadań <<

<< Spis treści            Metoda operatorowa >>