10 dersten 3.

Aktif, Reaktif ve Görünür Güç

AC devrelerde "güç" birbiriyle ilişkili üç büyüklüğe ayrılır — P, Q ve S — ve şebeke kararlılığı, transformatör boyutlandırması veya elektrik faturanla ilgili neredeyse her tartışma sonunda bu üçü arasındaki ilişkiye döner. Bu ders, üçgeni ezberlemek yerine her birinin fiziksel olarak ne anlama geldiğine dair sağlam bir sezgi kurmakla ilgili.

Aktif güç (P)

Aktif güç — gerçek veya ortalama güç olarak da adlandırılır — gerçekten faydalı iş yapan güçtür: bir motor milini döndürmek, ışık üretmek, ısı üretmek. Anlık güç dalga formunun zaman ortalamasıdır, watt (W) cinsinden ölçülür. Elektrik faturanı kWh üzerinden ödediğinde, aslında zaman içinde tüketilen aktif güç için ödeme yaparsın.

Reaktif güç (Q)

Reaktif güç faydalı iş yapmaz — ama "boşa harcanan" bir güç de değildir. Bobinler ve kondansatörler içindeki manyetik ve elektriksel alanları kurmak ve çökertmek için ileri geri salınan güçtür. Motorlar, transformatörler ve iletim hatları çalışmak için manyetik alana ihtiyaç duyar, ve bu alanların sürdürülmesi sistemden reaktif güç çeker. VAR (volt-amper reaktif) cinsinden ölçülür.

Görünür güç (S) ve güç üçgeni

Görünür güç, aradaki faz açısıyla ilgilenmeden rms gerilim ile rms akımın çarpılmasıyla elde edilir — kaynağın sağlayabilmesi gereken toplam güçtür, volt-amper (VA) cinsinden ölçülür. P ve Q, birbirine dik açıyla birleşerek S'yi oluşturan iki bileşendir. Bu ilişki genellikle dik üçgen olarak çizilir ve karmaşık sayı olarak yazılır:

Şebekedeki her ekipman — bir transformatör, bir kablo, bir jeneratör — kW değil kVA veya MVA cinsinden değerlendirilir. Bunun sebebi, ekipmanın faydalı iş yapıp yapmadığına bakılmaksızın taşıdığı tam görünür güce göre boyutlandırılması gerekliliğidir.

Güç faktörü

Güç faktörü, aktif gücün görünür güce oranıdır — 0 ile 1 arasında tek bir sayı, bir yükün kendisini besleyen sistemin kapasitesini ne kadar verimli kullandığını gösterir:

1,0 güç faktörü, görünür gücün her biriminin faydalı iş yaptığı anlamına gelir (Q = 0). 0,7 güç faktörü ise sistem kapasitesinin büyük bir kısmının bunun yerine reaktif güç taşımakla meşgul olduğu anlamına gelir. Akım gerilimin gerisinde kaldığında (endüktif yükler — motorların çoğu) güç faktörü gecikmeli (indüktif), akım gerilimin önüne geçtiğinde (kapasitif yükler) ise öncül (kapasitif) olarak tanımlanır.