Активна і реактивна потужність – доповідь
Активна потужність
Існують споживачі електроенергії, у яких повна і активна потужності збігаються. Це споживачі, у яких навантаження представлена активними опорами (резисторами). Серед побутових електроприладів прикладами подібної навантаження є лампи розжарювання, електроплити, жарочні шафи і духовки, обігрівачі, праски, паяльники та ін.
Зазначена у цих приладів в паспорті, одночасно є активна і реактивна потужність. Це той випадок, коли потужність навантаження можна визначити за відомою зі шкільного курсу фізики формулою, перемноживши струм навантаження на напругу в мережі. Струм вимірюється в амперах (А), напруга в вольтах (В), потужність в ватах (Вт). Конфорка електричної плити в мережі з напругою 220 В при струмі в 4,5 А споживає потужність 4,5 х 220 = 990 (Вт).
Реактивна потужність
Іноді, проходячи по вулиці, можна побачити, що скла балконів покриті зсередини блискучою тонкою плівкою. Ця плівка вилучена з бракованих електричних конденсаторів, установлюваних з певними цілями на живлять потужних споживачів електричної енергії розподільних підстанціях. Конденсатор – типовий споживач реактивної потужності. На відміну від споживачів активної потужності, де головним елементом конструкції є якийсь проводить електрику матеріал (вольфрамовий провідник в лампах розжарювання, нихромовая спіраль в електроплитці і т. п.). В конденсаторі головний елемент – не провідний електричний струм діелектрик (тонка полімерна плівка або просочена маслом папір).
Реактивна ємнісна потужність
Красиві блискучі плівки, що ви бачили на балконі – це обкладання конденсатора з струмопровідного тонкого матеріалу. Конденсатор чудовий тим, що він може накопичувати електричну енергію, а потім віддавати її – своєрідний такий акумулятор. Якщо включити конденсатор в мережу постійного струму, він зарядиться короткочасним імпульсом струму, а потім струм через нього протікати не буде. Повернути конденсатор в початковий стан можна, відключивши його від джерела напруги і підключивши до його обкладкам навантаження. Деякий час через навантаження буде текти електричний струм, і ідеальний конденсатор віддає в навантаження рівно стільки електричної енергії, скільки він отримав при зарядці. Підключена до висновків конденсатора лампочка може на короткий час спалахнути, електричний резистор нагріється, а необережного людини може “труснути” або навіть вбити при достатньому напруженні на висновках і запасених кількості електрики.
Цікава картина виходить при підключенні конденсатора до джерела змінної електричної напруги. Оскільки у джерела змінної напруги постійно змінюються полярність і миттєве значення напруги (в домашній електромережі за законом, близькому до синусоїдальному). Конденсатор буде безперервно заряджатися і розряджатися, через нього буде безперервно протікати змінний струм. Але цей струм не буде збігатися по фазі з напругою джерела змінної напруги, а буде випереджати його на 90 °, тобто на чверть періоду.
Це призведе до того, що сумарно половину періоду змінної напруги конденсатор споживає енергію з мережі, а половину періоду віддає, при цьому сумарна споживана активна електрична потужність дорівнює нулю. Але, оскільки через конденсатор тече значний струм, який може бути визначений амперметром, прийнято говорити, що конденсатор – споживач реактивної електричної потужності.
Обчислюється реактивна потужність як твір струму на напругу, але одиниця виміру вже не ват, а вольт-ампер реактивний (Вар). Так, через підключений до мережі 220 В частотою 50 Гц електричний конденсатор ємністю 4 мкФ тече струм порядку 0,3 А. Це означає, що конденсатор споживає 0,3 х 220 = 66 (Вар) реактивної потужності – можна порівняти з потужністю середньої лампи розжарювання, але конденсатор, на відміну від лампи, при цьому не світиться і не нагрівається.
Реактивна індуктивна потужність
Якщо в конденсаторі струм випереджає напругу, то чи існують споживачі, де струм відстає від напруги? Так, і такі споживачі, на відміну від ємнісних споживачів, називаються індуктивними, залишаючись при цьому споживачами реактивної енергії.
Типове індуктивне електричне навантаження – котушка з певною кількістю витків добре проводить дроти, намотаного на замкнутий сердечник зі спеціального магнітного матеріалу.
На практиці хорошим наближенням чисто індуктивного навантаження є працюючий без навантаження трансформатор (або стабілізатор напруги з автотрансформатором). Добре сконструйований трансформатор на холостому ходу споживає дуже мало активної потужності, споживаючи потужність в основному реактивну.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)