Всего различают 5 видов мощностей: мгновенная, активная, полная, комплекс полной мощности, реактивная.
, , U=IZ, jU=ji + j
,
1. Мгновенная мощность [Вт]
содержит постоянную составляющую и косинусоидальную с двойной частотой. Постоянная составляющая зависит от амплитуд напряжения и тока и фазы комплексного сопротивления.
2. Активная мощность [Вт]
Интеграл от косинусоидальной функции за период равен нулю, поэтому
Вещественную часть комплексного сопротивления называют активной составляющей сопротивления. Именно она определяет активную мощность.
3. Полная мощность S[ВА]
.
Эту мощность ещё называют габаритной, т. к. она фактически определяет размеры электротехнического устройства.
Из выражения для активной и полной мощностей видно, что - коэффициент мощности, в энергетике он играет большую роль.
Для лучшего использования электрических машин и аппаратов желательно иметь возможно более высокий коэффициент мощности или возможно меньший сдвиг по фазе тока относительно напряжения, то есть стремятся получить = 1. Так, например, для питания приёмника мощностью 10 000 кВт при = 0,7 источник питания должен быть рассчитан на мощность 14 300 , а при = 1 – на 10 000 .
|
|
Высокий коэффициент мощности желателен также для уменьшения потерь при передаче энергии по линиям. При данной активной мощности P приёмника ток в линии тем меньше, чем больше значение .
Для увеличения коэффициента мощности приёмника необходимо уменьшить его реактивную мощность .
4. Комплекс полной мощности [ВА]
,
где - комплексно сопряженное с.
5. [Вар] - реактивная мощность
.
В цепи синусоидального тока выполняется баланс мощностей:
.
Генерируемые и потребляемые мощности считают по те же правилам, что и в цепях постоянного токе. В любой отдельно взятой схеме должен выполняться баланс мощностей.
Это выражение распадается на два других:
и .
Пример: , ,