Skenbar effekt till aktiv effekt
Växelström
Växelström, AC (eng. alternating current), existerar enstaka elektrisk ström vars riktning växlar. angående strömmen nära enstaka viss tidpunkt äger ett viss riktning kommer den nära ett senare tidpunkt för att äga motsatt riktning.
Reaktiv effekt förekommer om ström och spänning är fasförskjutnaKraftverksproducerade växelströmmar samt växelspänningar existerar periodiska samt följer tillsammans med tämligen massiv noggrannhet ett sinuskurva.
Framförallt existerar detta chansen för att enkelt samt tillsammans med små förluster omvandla växelströmmen likt gjort den mot standard inom dem allmänna elnäten. Kraftöverföring ovan stora avstånd kunna ske tillsammans högspänningsledningar vilka ger relativt små överföringsförluster, samtidigt vilket detta existerar enkelt för att åstadkomma anpassade spänningar till anslutna apparater samt maskiner.
Radiosignaler, samt TV-signaler likt transporteras tillsammans med elledningar existerar även modell vid växelström. Dessa typer från växelströmmar små frukter från växter upplysning genom modulering från AC-signalen (bärvågen), såsom ljud (audio) alternativt bilder (video). Dessa strömmar använder många högre frekvenser än dem likt används nära kraftöverföring.
ifall numeriskt värde olika frekvenser från växelström passerar genom enstaka olinjärt komponent bildas nya frekvenser. titta mixer
Sinusformad växelström
[redigera | redigera wikitext]Av elementär innebörd existerar växelströmmar samt växelspänningar vilket varierar sinusformigt tillsammans tiden.
Vad är skenbar, aktiv och reaktiv effekt? Aktiv effekt: Den förbrukade effekten är den konstanta delenenstaka allmän sinusformad växelstorhet förmå tecknas
där
Tiden på grund av ett period, perioden alternativt periodtiden existerar
Antalet perioder per kort tid, periodtalet alternativt frekvensen
Enheten på grund av frekvens existerar frekvens (Hz).
För ett sinusformad växelstorhet existerar
Elektrisk tvåpol
[redigera | redigera wikitext]En tvåpol existerar ett elektrisk krets tillsammans med endast numeriskt värde anslutningspunkter (se Thévenins teorem, Nortons teorem).
Allmän passiv tvåpol
[redigera | redigera wikitext]En passiv tvåpol (som ej innehåller transistorer, ström/spänningskällor alternativt andra "aktiva" element) kunna abstraheras mot enstaka tvåpol tillsammans med konstanta attribut.
Beroende vid dess uppbyggnad kommer tvåpolen för att äga enstaka kapacitiv alternativt induktiv karaktär, vilket bestämmer dess fasförskjutande förmåga samt hur den behandlar mottagen/avgiven inverkan.
För ett induktiv alternativt kapacitiv tvåpol, ger periodiska växelströmmar upphov mot ett energilagrande förmåga. Energi lagras inom elektromagnetiska fält (laddningskonfigurationer) beneath enstaka sektion från växelströmsperioden.
Effektfaktorn uttrycks som vinkelfunktionen av vinkeln φDenna effektdel, såsom kallas reaktiv effekt, kommer för att sändas åter mot växeleffektkällan beneath enstaka ytterligare sektion från växelströmsperioden. dem ledningsströmmar såsom ger upphov mot reaktiv effekt innebär kostnader (ledningsförluster) på grund av både förbrukare samt producenter. Därför används olika tekniker till faskompensering såsom kunna implementeras vid både förbrukar- samt producentsidan.
Förhållandet mellan växelspänning samt växelström till ett tvåpol existerar i enlighet med Ohms lag
där Z existerar kretsens impedans, vilken inom detta allmänna fallet existerar sammansatt från resistans samt reaktans.
Fasförskjutning
[redigera | redigera wikitext]Induktiva samt kapacitiva kretsar orsakar fasförskjutning mellan spänning samt ström.
Induktiv fasförskjutning (ideal induktor)
[redigera | redigera wikitext]Om växelström leds genom ett förlustfri spole uppstår ett spänning ovan spolen likt existerar proportionell mot den magnetiska flödesändringen per tidsenhet:
Om växelströmmen varierar i enlighet med sin(ωt) blir spänningen ovan kretsen
och spänningen förmå således sägas ligga ner 90° före strömmen.
Skenbar effekt är produkten av strömmens och spänningens effektivvärden: S = U I {\displaystyle \ S=UI} Skenbar effekt har enheten voltampere (VA) och är den effekt som anges som förbrukning för produkter som kopplas till elnätetKapacitiv fasförskjutning (ideal kondensator)
[redigera | redigera wikitext]En växelspänning ovan enstaka kondensator orsakar enstaka upp- samt urladdnining från kondensatorn i enlighet med
Om spänningen varierar liksom sin(ωt) blir strömmen genom kondensatorn
det önskar yttra, strömmen är kapabel anses ligga ner 90° före spänningen.
Kretsar tillsammans förluster
[redigera | redigera wikitext]Om tvåpolen äger förluster (resistiva förluster, värmeutveckling) kommer fasförskjutningarna för att variera mellan 0 samt ±90°.
Till modell kunna den resulterande fasförskjutningen på grund av enstaka seriekoppling från tre komponenter tillsammans med resistans, induktans respektive kapacitans, beräknas likt (visaren till R används likt riktfas)
enligt visardiagrammet mot motsats till vänster.
Effekt inom växelströmskretsar
[redigera | redigera wikitext]Sinusformade spänningar samt strömmar
[redigera | redigera wikitext]Vid behandling från effektutveckling inom växelströmskretsar existerar detta viktigt för att skilja mellan momentaneffekt samt medeleffekt.
Momentaneffekten existerar definitionsmässigt p = ui, detta önskar yttra produkten från spänningens samt strömmens momentanvärden (ögonblicksvärden). inom detta allmänna fallet varierar både u samt i tillsammans med tiden samt således även p. på grund av momentaneffekten existerar detta även nödvändigt för att ange ifall p står på grund av accepterad alternativt avgiven resultat.
Tvåpolen inom figur 1 äger motoriskt referensval, vilket innebär för att momentaneffekten referensmässigt står till accepterad påverkan sett ifrån tvåpolen.
Men de övriga harmoniska kommer att kräva extra ström från nätet och leda till ytterligare förlusterangående effekten existerar accepterad alternativt avgiven anges från p:s indikator.
Spänning samt ström antas existera sinusformade:
Den mottagna effekten är kapabel då tecknas
vilket förmå tecknas angående mot
där U existerar spänningens effektivvärde samt I existerar strömmens effektivvärde.
angående φ definieras såsom
det önskar yttra, vilket faskillnaden mellan spänning samt ström, är kapabel effekten tecknas liksom
Den momentana effekten förmå således anses bestå från numeriskt värde delar:
- som ifall φ < 90° (motsvarar ett passiv tvåpol) ständigt existerar ≥ 0
- En tillsammans dubbla frekvensen varierande del
Aktiv effekt
[redigera | redigera wikitext]Den från tvåpolen förbrukade effekten (medeleffekten) existerar den konstanta delen
vilken även kallas aktiv effekt samt äger enheten watt.
Reaktiv effekt
[redigera | redigera wikitext]Om
- ,
det önskar yttra ifall ström samt spänning existerar fasförskjutna, förekommer reaktiv effekt, vilken äger enheten voltampere reaktiv (var)[1].
Över ett period existerar summan från dem reaktiva effektbidragen noll. Den reaktiva effekten mottages samt avges endast samt förbrukas således ej från tvåpolen.
Den reaktiva effekten existerar
Referensmässigt räknas effekten såsom positiv angående Q existerar från induktiv karaktär.
Skenbar effekt
[redigera | redigera wikitext]Skenbar effekt existerar produkten från strömmens samt spänningens effektivvärden:
Skenbar påverkan besitter enheten voltampere (VA) samt existerar den påverkan likt anges liksom förbrukning på grund av varor liksom kopplas mot elnätet.
Detta kallas skenbar effekt, reaktiv effekt eller blind effektoss ser från visardiagrammet för att den skenbara effektens belopp ges från
Den skenbara effektens indikator bestäms från tecknet till den reaktiva effekten.
Effektfaktor
[redigera | redigera wikitext]Faktorn existerar från massiv innebörd nära sinusformigt varierande spänning samt ström samt benämns effektfaktorn.
Dess värde beror vid tvåpolens uppbyggnad eftersom denna existerar kritisk på grund av φ:s belopp samt indikator. Effektfaktorn kunna även tecknas likt
Effekt nära icke sinusformade spänningar samt strömmar
[redigera | redigera wikitext]Medeleffekten definieras vilket
Tvåpolens spänning samt ström antas artikel uppdelade inom fourierkomponenter i enlighet med
där existerar likspänningskomponenten samt existerar likströmskomponenten.
Efter multiplikation samt integrering förmå medeleffekten tecknas likt
där .
Detta innebär för att
- Endast begrepp tillsammans identisk frekvenskomponenter (samma multipler från ) ger bidrag mot medeleffekten.
Om exempelvis ett sinusformad spänning påtrycks enstaka icke-linjär tvåpol, tillsammans med ett icke sinusformad ström liksom resultat, kommer nära beräkningen från tvåpolens medeleffekt endast strömmens grundton (som besitter identisk frekvens vilket spänningen) för att äga innebörd.
Skenbar resultat ges liksom nära sinusformad spänning samt ström från strömmens samt spänningens effektivvärden likt
Effektfaktorn ges liksom inom detta sinusformade fallet från
men effektfaktorn existerar ej längre cosinus till ett vinkel mellan spänning samt ström.
Reaktiv inverkan existerar odefinierad till icke sinusformad spänning samt ström.
inom praktiken används ibland
eller inom jämförelse tillsammans detta sinusformade fallet
Om övertonshalten existerar nedsänkt blir resultaten inom praktiken lika, dock nära stora övertonshalter kunna skillnaden bli avgörande samt tillsammans detta förra värdet ständigt större än detta senare.
Analytisk behandling från stationära växelströmsförlopp
[redigera | redigera wikitext]För analytisk behandling från stationära sinusformade växelströmsförlopp kunna jω-metoden användas var varenda impedans samt växelstorhet representeras från en komplext anförande.
Om φ = 40° blir effektfaktorn cos(40°) ≈ 0,77Metoden ger vanligen avgörande förenklingar då reglerna på grund av likströmskretsar förmå tillämpas vid växelströmskretsar.
Enkla växelströmskretsar
[redigera | redigera wikitext]Serieresonans | ||||
---|---|---|---|---|
För momentanvärdena inom ett serieresonanskrets gäller Motsvarande ekvation inom komplex form: Inför den komplexa spänningen samt strömmen Härav Impedansens absolutbelopp och dess fasvinkel Om ligger spänningen före strömmen (induktiv fasförskjutning) samt angående ligger spänningen i fas tillsammans med strömmen samt angående ligger spänningen efter strömmen (kapacitiv fasförskjutning). Resonans inträffar till vinkelfrekvensen Om kretsens godhetstal är stort blir resonanskurvorna höga samt vassa. |
Parallellresonans | ||||
---|---|---|---|---|
För momentanvärdena inom ett parallellresonanskrets gäller ekvationerna Motsvarande ekvationer inom komplex form: Kretsens impedans |