Мощность электрического тока в переменной цепи

Из курса физики известно, что мощность – это работа, совершаемая за единицу времени. Т.е можно сказать, сколько электроэнергии будет потреблять прибор в единицу времени. Все наверное обращали внимание на обозначения мощности на электроприборах и возможно задумывались, почему на разных приборах мощность обозначается по разному. Давайте разберемся.

Различают такие понятия как полная мощность, активная и реактивная .

Активная мощность (P) — это та энергия, которую потребляют электроприборы, преобразуя ее в другой вид энергии (тепловую, световую и т.д.), т.е. это та энергия, которая совершает полезную работу. При этом форма тока в точности повторяет форму напряжения на нагрузке, сдвиг фаз между силой тока и напряжением равен = 0.

Определяется активная мощность по формуле P = UIcosφ. В случае активной мощности считаем, что cos φ =1.

Измеряется активная мощность в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт).

Реактивная мощность (Q) — это та энергия, которая не рассеивается на нагрузке, а сначала накапливается в ее магнитном поле , а затем возвращается обратно источнику. Реактивная составляющая возникает там, где имеется индуктивная и емкостная нагрузка, т.е. любой электроприбор, где есть например обмотки, катушка имеет реактивную нагрузку (дрель, холодильник и т.д). При этом в такой нагрузке будет присутствовать сдвиг фаз между силой тока и напряжением равный 90°.

Рассчитывается реактивная мощность по формуле Q = UIsinφ.

Реактивная составляющая необходима для работы многих электрических приборов, но при этом она вызывает ряд нежелательных последствий:

• вызывает нагрев проводников

• плохо влияет на сеть – добавляет в нее реактивную составляющую, что плохо сказывается на потребителях.

Поэтому на предприятиях для уменьшения реактивных токов используются установки компенсации реактивной мощности.

Реактивную мощность измеряют в вольт-амперах реактивных (Вар) или киловольт-амперах (кВар).

Полная мощность (S) складывается из активной мощности и реактивной мощности . Соотношение между полной и активной мощностью, выраженное через косинус угла, называется коэффициентом мощности cos φ = P/S, где P — активная мощность, S — полная мощность. Чем выше cos φ, тем меньше тока требуется для преобразования электроэнергии в другие виды энергии. Это приводит к уменьшению потерь электроэнергии, ее экономии. Коэффициент мощности зависит от характера и величины нагрузки.

Полная мощность указывается в вольт-амперах (ВА) или киловольт-амперах (кВА).