مثلثات الفولتية والمقاومات والقوى

سوف يلاحظ أي شخص لديه فكرة عن المخططات المتجهة بسهولة أن مثلث الجهد القائم الزاوية يمكن تمييزه بوضوح شديد ، حيث يعكس كل جانب منه: الجهد الكلي للدائرة ، والجهد للمقاومة النشطة والجهد على الممانعة.

وفقًا لنظرية فيثاغورس ، ستبدو العلاقة بين هذه الفولتية (بين الجهد الكلي للدائرة والجهد لأقسامها) كما يلي:

إذا كانت الخطوة التالية هي تقسيم قيم هذه الفولتية على التيار (يتدفق التيار عبر جميع أقسام الدائرة التسلسلية بالتساوي) ، ثم بواسطة قانون أوم نحصل على قيم المقاومة ، أي يمكننا الآن التحدث عن مثلث قائم الزاوية للمقاومات:

بطريقة مماثلة (كما في حالة الفولتية) ، باستخدام نظرية فيثاغورس ، من الممكن إنشاء علاقة بين مقاومة الدائرة والتفاعلات. سيتم التعبير عن العلاقة بالصيغة التالية:

ثم نقوم بضرب قيم المقاومة في التيار ، وفي الواقع سنزيد كل جانب من أضلاع المثلث الأيمن بعدد معين من المرات. نتيجة لذلك ، نحصل على مثلث قائم الزاوية بقدرات:

إن القوة النشطة الصادرة عند المقاومة النشطة للدائرة المرتبطة بالتحويل غير القابل للانعكاس للطاقة الكهربائية (إلى حرارة ، في أداء العمل في التركيب) ستكون مرتبطة بوضوح بالقوة التفاعلية التي ينطوي عليها التحويل العكسي للطاقة (الخلق من المجالات المغناطيسية والكهربائية في ملفات ومكثفات) وبطاقة كاملة تزود بالتركيبات الكهربائية.

تُقاس القدرة النشطة بالواط (W) ، القدرة التفاعلية - في varis (VAR - volt-ampere رد الفعل) ، الإجمالي - في VA (فولت أمبير).

وفقًا لنظرية فيثاغورس ، لدينا الحق في كتابة:

دعنا ننتبه الآن إلى حقيقة وجود زاوية فاي في مثلث القوة ، يسهل تحديد جيب تمامها من خلال القوة النشطة والقوة الظاهرة. جيب التمام لهذه الزاوية (cos phi) يسمى عامل الطاقة. يوضح مقدار الطاقة الإجمالية التي يتم احتسابها عند القيام بعمل مفيد في التركيبات الكهربائية ولا يتم إرجاعها إلى الشبكة.

من الواضح أن عامل القدرة الأعلى (الحد الأقصى واحد) يشير إلى كفاءة تحويل أعلى للطاقة التي يتم تسليمها إلى المحطة للتشغيل. إذا كان معامل القدرة هو 1 ، فسيتم استخدام كل الطاقة الموردة للقيام بالعمل.

تسمح النسب التي تم الحصول عليها بالتعبير عن الاستهلاك الحالي للتركيب من حيث عامل الطاقة والطاقة النشطة والجهد الكهربائي للشبكة:

لذلك ، كلما كان جيب التمام أصغر ، كلما تطلبت الشبكة مزيدًا من التيار للقيام بعمل معين. في الممارسة العملية ، يحد هذا العامل (الحد الأقصى لتيار الشبكة) من قدرة نقل خط النقل ، وبالتالي ، كلما انخفض عامل الطاقة ، زاد حمل الخط وانخفض عرض النطاق الترددي المفيد (يؤدي انخفاض جيب التمام إلى التقييد). يمكن رؤية خسائر الجول في خطوط الكهرباء مع تناقص جيب التمام من الصيغة التالية:

في المقاومة النشطة R لخط النقل ، تزداد الخسائر كلما زاد التيار I ، على الرغم من أنها تفاعلية مع الحمل. لذلك ، يمكننا القول أنه مع عامل الطاقة المنخفض ، تزداد تكلفة نقل الكهرباء ببساطة. هذا يعني أن زيادة phi جيب التمام مهمة اقتصادية وطنية مهمة.

من المرغوب فيه أن يقترب المكون التفاعلي للطاقة الكلية من الصفر ، وللقيام بذلك ، سيكون من الجيد دائمًا استخدام المحركات والمحولات الكهربائية عند التحميل الكامل وإيقاف تشغيلها في نهاية الاستخدام حتى لا تتوقف عن العمل. في حالة عدم وجود حمل ، يكون للمحركات والمحولات عامل طاقة منخفض للغاية. طريقة واحدة لزيادة نسبة phi في المستخدمين هي استخدام البنوك مكثف و المعوضات المتزامنة.