Учебник по электронике

Мощность переменного тока

Мы знаем, что в цепях переменного тока между током и напряжением может возникнуть разность фаз.

Как же вычислить мощность переменного тока в этом слу­чае, когда направления радиусов-векторов тока и напряжения не совпадают?

Представим себе, что мы тянем вагонетку с грузом, катя­щуюся по рельсам. Но наши усилия направлены не как обыч­но, вдоль рельсов, а под некоторым углом к ним. Угол между направлением движения вагонетки и направле­нием наших усилий обозначим буквой φ (фи).

Ясно, что при таком способе передвижения вагонетки часть наших сил будет затрачиваться бесполезно, не производя работы, то есть ра­бота не будет равна произведению приложен­ной силы на пройденный путь, как обычно (ра­бота = сила * путь),

rabota-formula-1

а будет меньше этого про­изведения.

Для того чтобы вычислить количество про­изведенной работы, нужно силу, приложенную к вагонетке, разложить на две части или на две составляющие. Это разложение силы сде­лано на рисунке 1. Составляющая силы, направ­ленная вдоль движения, которая называется проекцией силы на направление движения, будет полезной силой, а, составляющая, на­правленная под прямым углом к направлению движения, будет силой бесполезной.

Аналогия механической работы с мощностью переменного тока

Если стрелка (вектор), изображающая си­лу, вычерчена в масштабе, то, измерив полез­ную составляющую силы, мы можем опреде­лить количество работы: работа = полезная сила * путь.

rabota-formula-2

Теперь обратимся к радиусам-векторам тока и напряжения. Здесь полностью применим тот же самый метод. Мощность переменного тока при разности фаз φ = 0° будет равна половине произведения вектора напряжения Um и вектора тока Im.

Мощьность переменного тока

Тогда мощность переменного тока, при разности фаз φ не равной нулю, будет равна половине произведения вектора напряжения Um и проекции вектора тока Imп, проецируемого на вектор напряжения (рисунок 2). Как нетрудно видеть, величина проекции зависит, во-первых, от длины проецируемого вектора, а во-вторых, от угла между ним и направлением, на которое он проецируется.

Вычисление мощности переменного тока

Если обо­значить этот угол буквой φ, то длина проекции будет равна длине проецируемого вектора, умноженной на особый коэф­фициент, характеризующий этот угол, называемый косинусом угла (cos φ ). Значения косинусов различных углов приве­дены в таблице.

kosinus-tablica

Итак, проекция радиуса-вектора равна длине радиуса-вектора, умноженной на cos φ.

И, следовательно, мощность переменного тока равна:

Формула для мощности переменного тока


ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!


Комментарии  

 
#1 PI 07.03.2015 20:25
Верно для однофазной сети.
Для 3ф умножить на 3 если это фазное напряжение (220в), или умножить н 1,73 если напряжение линейное (380в)
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Бесплатное интернет издание посвященное электротехнике, электронике, радиотехнике и другим смежным областям.

Журнал состоит из нескольких качественных и полезных статей практической направленности.

Разнообразный формат статей, красочные иллюстрации, качественные видео материалы.

Конфиденциальность данных гарантируется.

Основы электроники

Видеокурс "Черчение схем в программе sPlan 7"

Kurs-splan

Если Вы хотите научиться чертить электрические схемы, создавать рисунки и иллюстрации (например при оформлении курсовых, дипломных, при публикации на сайте и т.д.) быстро и профессионально, то у меня для Вас есть отличная новость!

 

Вы можете совершенно БЕСПЛАТНО получить полноценный курс по черчению схем и созданию рисунков в программе sPlan 7.0!

Бесплатно!

 

Видеокурс "Программирование микроконтроллеров для начинающих"

mk-avr

Если Вы хотите из новичка превратиться в профессиноала, стать высококлассным, конкурентноспособным и грамотным специалистом в области самого перспективного направления микроэлектроники, тогда изучите новый видокурс по микроконтроллерам!

Уверяю такого еще нет нигде!

В результате вы научитесь с нуля не тольно разрабатывать собственные устройства, но и сопрягать с ними различную переферию!

Подпишись на мой канал youtube!

СКАЧАЙ Комплекс уроков ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

Комплекс уроков Электричество