आपण सर्वजण दररोज विद्युत उपकरणे पाहतो, असे दिसते की त्याशिवाय आपले जीवन थांबते. आणि त्यातील प्रत्येक तांत्रिक निर्देशांमध्ये शक्ती दर्शवते. आज आपण ते काय आहे ते शोधू, गणनेचे प्रकार आणि पद्धती जाणून घेऊ.
सामग्री
पर्यायी वर्तमान सर्किटमध्ये उर्जा
मेनशी जोडलेली विद्युत उपकरणे पर्यायी वर्तमान सर्किटमध्ये कार्य करतात, म्हणून आम्ही या परिस्थितींमध्ये शक्तीचा विचार करू. तथापि, प्रथम, संकल्पनेची सामान्य व्याख्या देऊ.
शक्ती - एक भौतिक प्रमाण जे विद्युत उर्जेचे रूपांतरण किंवा प्रसारण दर प्रतिबिंबित करते.
एका संकुचित अर्थाने, ते म्हणतात की विद्युत उर्जा म्हणजे विशिष्ट कालावधीत केलेल्या कामाचे या कालावधीत गुणोत्तर.
या व्याख्येचे शास्त्रीयदृष्ट्या कमी स्पष्टीकरण करण्यासाठी, असे दिसून आले की शक्ती ही एक विशिष्ट ऊर्जा आहे जी ग्राहक विशिष्ट कालावधीत वापरते. सर्वात सोपा उदाहरण म्हणजे एक सामान्य इनॅन्डेन्सेंट दिवा. ज्या दराने लाइट बल्ब वापरत असलेल्या विजेचे उष्णता आणि प्रकाशात रूपांतर करतो ती त्याची शक्ती आहे. त्यानुसार, हा सूचक सुरुवातीला लाइट बल्बसाठी जितका जास्त असेल तितका तो ऊर्जा वापरेल आणि अधिक प्रकाश देईल.
कारण या प्रकरणात केवळ वीजेचे इतर काही मध्ये रूपांतर करण्याची प्रक्रिया नाही (प्रकाश, थर्मल इ.), परंतु विद्युत आणि चुंबकीय क्षेत्रांच्या दोलन प्रक्रियेत, वर्तमान आणि व्होल्टेज दरम्यान एक फेज शिफ्ट दिसून येते आणि पुढील गणनांमध्ये हे लक्षात घेतले पाहिजे.
वैकल्पिक वर्तमान सर्किटमध्ये शक्तीची गणना करताना, सक्रिय, प्रतिक्रियाशील आणि पूर्ण घटक वेगळे करणे प्रथा आहे.
सक्रिय शक्तीची संकल्पना
सक्रिय "उपयुक्त" शक्ती ही शक्तीचा एक भाग आहे जी विद्युत उर्जेचे इतर उर्जेमध्ये रूपांतरित करण्याच्या प्रक्रियेचे थेट वैशिष्ट्य दर्शवते. लॅटिन अक्षर पी द्वारे दर्शविले जाते आणि मोजले जाते वॅट्स (मंगळ).
सूत्रानुसार गणना केली जाते: P = U⋅I⋅cosφ,
जेथे U आणि I हे सर्किटच्या व्होल्टेज आणि करंटचे अनुक्रमे rms मूल्य आहेत, cos φ हा व्होल्टेज आणि करंटमधील फेज कोनाचा कोसाइन आहे.
महत्त्वाचे! आधी वर्णन केलेले सूत्र सर्किट्सची गणना करण्यासाठी योग्य आहे व्होल्टेज 220Vतथापि, शक्तिशाली युनिट्स सहसा 380V च्या व्होल्टेजसह नेटवर्क वापरतात. या प्रकरणात, अभिव्यक्ती तीन किंवा 1.73 च्या मुळाने गुणाकार केली पाहिजे
प्रतिक्रियात्मक शक्तीची संकल्पना
प्रतिक्रियात्मक "हानीकारक" शक्ती ही अशी शक्ती आहे जी विद्युत उपकरणांच्या ऑपरेशन दरम्यान प्रेरक किंवा कॅपेसिटिव्ह लोडसह निर्माण होते आणि चालू असलेल्या विद्युत चुंबकीय दोलनांना प्रतिबिंबित करते. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, ही ऊर्जा आहे जी उर्जा स्त्रोतापासून ग्राहकाकडे जाते आणि नंतर नेटवर्कवर परत येते.
अर्थात, व्यवसायात हा घटक वापरणे अशक्य आहे, शिवाय, ते वीज पुरवठा नेटवर्कला अनेक प्रकारे हानी पोहोचवते, म्हणून ते सहसा त्याची भरपाई करण्याचा प्रयत्न करतात.
हे मूल्य लॅटिन अक्षर Q द्वारे दर्शविले जाते.
लक्षात ठेवा! प्रतिक्रियाशील शक्ती पारंपारिक वॅट्समध्ये मोजली जात नाही (मंगळ), आणि प्रतिक्रियाशील व्होल्ट-अँपिअरमध्ये (वर).
सूत्रानुसार गणना केली जाते:
Q = U⋅I⋅sinφ,
जेथे U आणि I हे सर्किटच्या व्होल्टेज आणि करंटचे अनुक्रमे rms मूल्य आहेत, sinφ हे व्होल्टेज आणि करंटमधील फेज अँगलचे साइन आहे.
महत्त्वाचे! गणना करताना, हे मूल्य टप्प्याच्या हालचालीवर अवलंबून सकारात्मक आणि नकारात्मक दोन्ही असू शकते.
कॅपेसिटिव्ह आणि प्रेरक भार
प्रतिक्रियात्मक (कॅपेसिटिव्ह आणि प्रेरक) लोड्स - खरं तर, कॅपेसिटन्स आणि इंडक्टन्सची उपस्थिती, जी ऊर्जा संचयित करते आणि नंतर नेटवर्कला देते.
प्रेरक भार विद्युत प्रवाहाची उर्जा प्रथम चुंबकीय क्षेत्रामध्ये रूपांतरित करतो (अर्धा अर्धा सायकल दरम्यान), आणि नंतर चुंबकीय क्षेत्राची उर्जा विद्युत प्रवाहात रूपांतरित करते आणि नेटवर्कवर प्रसारित करते. उदाहरणे म्हणजे इंडक्शन मोटर्स, रेक्टिफायर्स, ट्रान्सफॉर्मर्स, इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स.
महत्त्वाचे! प्रेरक भार चालवताना, वर्तमान वक्र नेहमी अर्ध्या चक्राने व्होल्टेज वक्र मागे ठेवते.
कॅपेसिटिव्ह लोड विद्युत प्रवाहाच्या ऊर्जेचे विद्युत क्षेत्रामध्ये रूपांतरित करतो आणि नंतर परिणामी क्षेत्राच्या उर्जेचे विद्युत प्रवाहात रूपांतरित करतो.दोन्ही प्रक्रिया पुन्हा प्रत्येकी अर्ध्या-अर्धा-सायकलसाठी पुढे जातात. कॅपेसिटर, बॅटरी, सिंक्रोनस मोटर्स ही उदाहरणे आहेत.
महत्त्वाचे! कॅपेसिटिव्ह लोड ऑपरेशन दरम्यान, वर्तमान वक्र व्होल्टेज वक्र अर्ध्या अर्ध्या चक्राने पुढे जाते.
पॉवर फॅक्टर cosφ
पॉवर फॅक्टर cosφ (cosine phi वाचा) हे विद्युत उर्जेच्या वापराची कार्यक्षमता प्रतिबिंबित करणारे स्केलर भौतिक प्रमाण आहे. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, cosφ गुणांक प्रतिक्रियाशील भागाची उपस्थिती आणि एकूण शक्तीच्या सापेक्ष प्राप्त सक्रिय भागाचे मूल्य दर्शवितो.
गुणांक cosφ सक्रिय विद्युत शक्ती आणि उघड विद्युत शक्तीच्या गुणोत्तराद्वारे आढळतो.
टीप! अधिक अचूक गणनेमध्ये, सायनसॉइडच्या नॉनलाइनर विकृती लक्षात घेतल्या पाहिजेत, तथापि, पारंपारिक गणनांमध्ये त्याकडे दुर्लक्ष केले जाते.
या गुणांकाचे मूल्य 0 ते 1 पर्यंत बदलू शकते (जर गणना टक्केवारी म्हणून केली गेली असेल तर 0% ते 100% पर्यंत). गणना सूत्रावरून, हे समजणे कठीण नाही की त्याचे मूल्य जितके जास्त असेल तितके जास्त सक्रिय घटक, याचा अर्थ डिव्हाइसची कार्यक्षमता अधिक चांगली आहे.
एकूण शक्तीची संकल्पना. शक्ती त्रिकोण
स्पष्ट शक्ती हे अनुक्रमे सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील शक्तीच्या वर्गांच्या बेरजेच्या मुळाशी समान भूमितीय गणना केलेले मूल्य आहे. लॅटिन अक्षर एस सह नियुक्त.
आपण अनुक्रमे व्होल्टेज आणि करंट गुणाकार करून एकूण शक्तीची गणना देखील करू शकता.
एस = U⋅I
महत्त्वाचे! स्पष्ट शक्ती व्होल्ट-अँपिअरमध्ये मोजली जाते (व्ही.ए).
पॉवर त्रिकोण हे पूर्वी वर्णन केलेल्या सर्व गणनांचे आणि सक्रिय, प्रतिक्रियात्मक आणि स्पष्ट शक्तीमधील संबंधांचे सोयीस्कर प्रतिनिधित्व आहे.
पाय प्रतिक्रियाशील आणि सक्रिय घटक प्रतिबिंबित करतात, कर्ण - एकूण शक्ती. भूमितीच्या नियमांनुसार, कोनाचा कोसाइन φ सक्रिय आणि एकूण घटकांच्या गुणोत्तराच्या बरोबरीचा असतो, म्हणजेच तो पॉवर फॅक्टर असतो.
सक्रिय, प्रतिक्रियात्मक आणि उघड शक्ती कशी शोधावी. गणना उदाहरण
सर्व गणना पूर्वी नमूद केलेल्या सूत्रांवर आणि शक्ती त्रिकोणावर आधारित आहेत. सराव मध्ये बहुतेकदा आलेल्या समस्येकडे पाहू या.
सामान्यतः, विद्युत उपकरणे सक्रिय शक्ती आणि cosφ गुणांकाच्या मूल्याने चिन्हांकित केली जातात. या डेटासह, प्रतिक्रियाशील आणि एकूण घटकांची गणना करणे सोपे आहे.
हे करण्यासाठी, आम्ही गुणांक cosφ द्वारे सक्रिय शक्ती विभाजित करतो आणि वर्तमान आणि व्होल्टेजचे उत्पादन मिळवतो. हे पूर्ण शक्ती असेल.
पुढे, पॉवर त्रिकोणाच्या आधारे, आम्हाला प्रतिक्रियात्मक शक्ती स्पष्ट आणि सक्रिय शक्तींच्या वर्गांमधील फरकाच्या वर्गाच्या समान आढळते.
व्यवहारात cosφ कसे मोजले जाते
cosφ गुणांकाचे मूल्य सहसा विद्युत उपकरणांच्या टॅगवर सूचित केले जाते, तथापि, जर ते सरावाने मोजणे आवश्यक असेल तर ते एक विशेष उपकरण वापरतात - फेज मीटर. तसेच, डिजिटल वॅटमीटर सहजपणे या कार्याचा सामना करू शकतो.
प्राप्त गुणांक cosφ पुरेसा कमी असल्यास, त्याची प्रत्यक्ष भरपाई केली जाऊ शकते. हे मुख्यतः सर्किटमध्ये अतिरिक्त उपकरणे समाविष्ट करून केले जाते.
- प्रतिक्रियाशील घटक दुरुस्त करणे आवश्यक असल्यास, सर्किटमध्ये एक प्रतिक्रियाशील घटक समाविष्ट केला पाहिजे, जो आधीपासून कार्यरत असलेल्या उपकरणाच्या विरूद्ध कार्य करतो. इंडक्शन मोटरच्या ऑपरेशनची भरपाई करण्यासाठी, उदाहरणार्थ प्रेरक लोड, एक कॅपेसिटर समांतर जोडलेले आहे. सिंक्रोनस मोटरची भरपाई करण्यासाठी इलेक्ट्रोमॅग्नेट जोडलेले आहे.
- नॉन-लाइनरिटी समस्या दुरुस्त करणे आवश्यक असल्यास, सर्किटमध्ये एक निष्क्रिय cosφ सुधारक सादर केला जातो, उदाहरणार्थ, ते लोडसह मालिकेत जोडलेले उच्च इंडक्टन्स चोक असू शकते.
पॉवर हे विद्युत उपकरणांचे सर्वात महत्वाचे संकेतकांपैकी एक आहे, म्हणून ते काय आहे आणि त्याची गणना कशी केली जाते हे जाणून घेणे केवळ शाळकरी मुलांसाठी आणि तंत्रज्ञानामध्ये तज्ञ असलेल्या लोकांसाठीच नाही तर आपल्या प्रत्येकासाठी देखील उपयुक्त आहे.
तत्सम लेख:
