Moc w obwodach prądu zmiennego

W obwodach elektrycznych prądu zmiennego rozróżniamy trzy rodzaje mocy:
moc pozorna S[V·A]
moc czynna P[W]
moc bierna Q[var]

Obwody elektryczne prądu zmiennego - trójąkt mocy.

Moc pozorna S jest sumą geometryczną mocy czynnej P i mocy biernej Q. Moc czynna jest mocą, która może zostać przekształcona na pracę mechaniczną lub ciepło. Moc bierna związana jest z przemianami energetycznymi w elementach reaktancyjnych. Moc bierna Q nie może zostać przekształcona na pracę użyteczną lub ciepło. Podczas obliczeń mocy w obwodach prądu zmiennego wykorzystywane są liczby zespolone. Składowe mocy przestawiane są za pomocą wektorów, które tworzą trójkąt mocy. W liniach przesyłowych energii elektrycznej minimalizuje się ilość przesyłanej poprzez nie energii biernej, ponieważ powoduje ona wzrost prądu a co za tym idzie zwiększają się straty na rezystancji linii przesyłowych ΔP=I2·Rp. Wspomniane straty zależą od prądu w relacji kwadratowej. Wspomniany mechanizm strat tłumaczy również dlaczego energię elektryczną przesyła się za pomocą wysokich napięć. Producenci energii elektrycznej narzucają użytkownikom energii elektrycznej ilość mocy biernej jaka może być pobierana z sieci zasilającej. Próg ten wyznaczony jest poprzez minimalny wymagany cosφ dla podstawowej harmonicznej. Moc bierna może zostać wytworzona poprzez użytkowania energii elektrycznej lokalnie, jednak musi ona zostać skompensowana.

Moc w obwodzie prądu zmiennego – zadanie 1

Obwody elektryczne - moc w obwodzie prądu zmiennego - zadanie 1.

Wyznaczanie mocy pozornej S oraz jej składowych, mocy czynnej P oraz mocy biernej Q. Rozważany obwód elektryczny zbudowany równolegle połączonych rezystora R i kondensatora C. Pojemność oraz rezystancja elementów pasywnych są znane. Do zacisków wejściowych obwodu podłączone jest napięcie U o fazie początkowej ψu. Obwód elektryczny jest w stanie ustalonym. W zadaniu obliczona zostanie impedancja zastępcza Z obwodu, a następnie w oparciu o prawo Ohma obliczony zostanie prąd I płynący w obwodzie. Moc w obwodzie zostanie wyznaczona z zastosowaniem znanego już napięcia U i wyliczonego prądu I. Dla obwodu zostanie narysowany wykres wskazowy mocy pozornej oraz jej składowych.

Moc w obwodzie prądu zmiennego – zadanie 1

Moc w obwodzie prądu zmiennego – zadanie 2

Obwody elektryczne - moc w obwodzie prądu zmiennego - zadanie 2.

Wyznaczanie mocy pozornej S oraz jej składowych, mocy czynnej P oraz mocy biernej Q. Rozważany obwód elektryczny zbudowany szeregowo połączonych rezystora R i cewki L. Indukcyjność oraz rezystancja elementów pasywnych są znane. Do zacisków wejściowych obwodu podłączone jest napięcie U o fazie początkowej ψu. Obwód elektryczny jest w stanie ustalonym. W zadaniu obliczona zostanie impedancja zastępcza Z obwodu, a następnie w oparciu o prawo Ohma obliczony zostanie prąd I płynący w obwodzie. Moc w obwodzie zostanie wyznaczona z zastosowaniem znanego już napięcia U i wyliczonego prądu I. Dla obwodu zostanie narysowany wykres wskazowy mocy pozornej oraz jej składowych.

Moc w obwodzie prądu zmiennego – zadanie 2

Moc w obwodzie prądu zmiennego – zadanie 3

Obwody elektryczne - moc w obwodzie prądu zmiennego - zadanie 3.

Obliczanie mocy pozornej S oraz jej składowych, mocy czynnej P oraz mocy biernej Q. Rozważany obwód elektryczny zbudowany jest dwóch rezystorów, cewki i kondensatora. Przez obwód przepływa prąd I o fazie początkowej ψi. Obwód elektryczny jest w stanie ustalonym. W zadaniu obliczona zostanie impedancja zastępcza Z obwodu, a następnie w oparciu o prawo Ohma obliczone zostanie napięcie U zasilające obwód. Moc w obwodzie zostanie wyznaczona z zastosowaniem znanego już prądu I oraz obliczonego napięcia U. Dla obwodu zostanie narysowany wykres wskazowy mocy pozornej oraz jej składowych.

Moc w obwodzie prądu zmiennego – zadanie 3

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *