下の回路例をクリックまたはタップしてTINACloudを起動し、Interactive DCモードを選択してそれらをオンラインで解析します。 例を編集したりあなた自身の回路を作成するためにTINACloudへの低コストのアクセスを得てください
AC回路の電力にはいくつかの異なる定義があります。 ただし、すべての寸法はV * AまたはW（ワット）です。
1. 瞬時電力： p（t） 力の時間関数です。 p（t）= u（t）* i（t）。 電圧と電流の時間関数の積です。 この瞬時電力の定義は、あらゆる波形の信号に有効です。 の単位 瞬時の力 VAです。
2. 複雑な力： S
複素電力は、複素実効電圧と複素実効共役電流の積です。 ここでの表記では、共役はアスタリスク（*）で示されています。複素電力は、複素電圧と電流のピーク値を使用して計算することもできますが、結果は2で除算する必要があります。複素電力は、複雑な実効値またはピーク値が存在し、正弦波信号に対してのみ定義されるため、正弦波励振を伴う回路に。 の単位 複雑な力 VAです。
3. リアル or 平均パワー: P は、XNUMXつの方法で定義できます。複素数の実数部として、または単純な平均として 瞬間的な力 XNUMX番目の定義はより一般的です。これにより、 瞬時の力 正弦波だけでなく、あらゆる信号波形に対して。 次の式で明示的に与えられます
の単位 リアル or 平均パワー DC回路の電力と同様に、ワット（W）です。 実際の電力は抵抗の熱として消費されます。
4. 無効電力： Q 複雑な力の虚数部です。 それは単位で与えられます ボルトアンペア反応 （VAR） 無効電力は 正の で 帰納 回路 & 負 容量性回路。 このパワーは正弦波励起に対してのみ定義されています。 無効電力は、有用な仕事や熱を発生させません。 回路の無効コンポーネント（インダクタ、コンデンサ）によって電源に戻される電力です
5. 皮相電力： S は、電圧と電流のrms値の積S = U * Iです。 皮相電力の単位はVAです。 の 皮相電力 の絶対値 複雑な力したがって、それは正弦波励起に対してのみ定義されます。
出力 因子 （cos φ)
力率は、有効電力と皮相電力がどの程度等しいかを示すため、電力システムでは非常に重要です。 XNUMXに近い力率が望ましい。 定義：
TINA®電力測定器は、力率も測定します。
最初の例では、単純な回路で電力を計算します。
例
抵抗とコンデンサの平均（損失）および無効電力を求めます。
発生源から得られる平均電力と無効電力を求めます。
電源から供給される電力がコンポーネントの電力と等しいかどうかを確認します。
まずネットワーク電流を計算します。
= 3.9 ej38.7BмmA
PR= I2* R =（3.052+2.442）* 2 / 2 = 15.2 mW
QC = -I2/wC = -15.2 / 1.256 = -12.1mVAR
2による除算が見られる場合、ピーク値が電源電圧と電力の定義に使用されている場合、電力の計算にはrms値が必要であることに注意してください。
結果を確認すると、XNUMXつの電力すべての合計がゼロであることがわかり、ソースからの電力がXNUMXつのコンポーネントに現れていることが確認できます。
電圧源の瞬時電力
pV（t）= -vS（t）* i（t）=-10cosωt* 3.9 cos（ωt+ 38.7 м）=-39cosωt*（cosωtcos38.7 м-sinωtsin38.7 м ）=-30.45cosωt+24.4sinωtVA
次に、TINAの回路図と機器を使用してこれらの結果を簡単に取得できることを示します。 TINA回路図では、TINA metersジャンパを使用してパワーメータを接続していることに注意してください。
上記の表を取得するには、メニューから[解析]、[AC解析]、[ノード電圧の計算]を選択し、プローブでパワーメーターをクリックします。
TINAӳインタープリターを使用して、電圧源の皮相電力を簡単に決定できます。
S = VS* I = 10 * 3.9 / 2 = 19.5 VA
om：= 2 * pi * 1000;
V：= 10;
Ｉ：＝ Ｖ ／（Ｒ ＋ ＸＮＵＭＸ ／（ｊ ＊ ｏｍ ＊ Ｃ））。
Iaq：= sqr（abs（I））;
ＰＲ：＝ Ｉａｑ ＊ Ｒ ／ ＸＮＵＭＸ。
PR = [15.3068m]
ＱＣ：＝ Ｉａｑ ／（ｏｍ ＊ Ｃ ＊ ＸＮＵＭＸ）。
QC = [12.1808m]
Ｉｃ：＝ Ｒｅ（Ｉ）−ｊ ＊ Ｉｍ（Ｉ）。
Ｓｖ：＝ - Ｖ ＊ Ｉｃ ／ ＸＮＵＭＸ。
Sv = [ - 15.3068m + 12.1808m * j]
数学を m としてインポート
cmath を c としてインポート
#複雑な出力を単純化しましょう
透明性を高めるための #numbers:
cp= ラムダ Z : “{:.4f}”.format(Z)
om=2000*c.pi
V = 10
I=V/(R+1/1j/om/C)
laq=abs(I)**2
PR=laq*R/2
print(“PR=”,cp(PR))
QC=laq/om/C/2
print(“QC=”,cp(QC))
Ic=I.conjugate()
Sv=-V*Ic/2
print(“Sv=”,cp(Sv))
XNUMX極ネットワークの電力を計算するには、定義自体以外の方法があることがわかります。 次の表はこれをまとめたものです。
| P | Q |  | S | |
|---|---|---|---|---|
| Z = R + jX | R *私2 | X *私2 | ½Z½* I2 | Z*I2 |
| Y = G + jB | G * V2 | -B * V2 | ½Y½* V2 |  V2 |
この表には、インピーダンスまたはアドミタンスのいずれかで特徴付けられる回路の行があります。 数式の使用には注意してください。 インピーダンス形式を検討するときは、 インピーダンス を表すとして 直列回路 あなたは電流が必要です。 アドミタンス形式を検討するときは、 アドミタンス を表すとして 並列回路 あなたが電圧を必要とするために。 また、Y = 1 / Zですが、一般にG≠1 / Rであることを忘れないでください。 特殊なケースX = 0（純粋な抵抗）を除いて、G = R /（R2+ X2 ).
例
電流源に接続されているXNUMX極ネットワークの平均電力、無効電力、p（t）、および力率を求めます。
iS（t）=（100 *cosωt）mA w = 1 krad / s
上記の表を参照してください。XNUMX極ネットワークは並列回路であるため、アドミタンスの場合は行の式を使用してください。
アドミタンスを使って作業する場合、まずアドミタンス自体を見つける必要があります。 幸いなことに、XNUMX極ネットワークは完全に並列のネットワークです。
Yeq= 1 / R +jωC+ 1 /jωL= 1/5 + j250 * 10-6103 + 1 /（j * 20 * 10-3103）= 0.2 + j0.2 S
電圧の絶対値が必要です。
½V ½= ½Z ½* I = I / ½Y ½= 0.1 / ê（0.2 + j0.2） ê= 0.3535 V
力：
P = V2* G = 0.125 * 0.2 / 2 = 0.0125 W
Q = -V2* B = – 0.125 * 0.2 / 2 = – 0.0125 var
= V2*
= 0.125 *（0.2-j0.2）/ 2 =（12.5 – j 12.5）mVA
S = V2* Y = 0.125 * ê0.2 + j0.2 ê/ 2 = 0.01768 VA
cosφ= P / S = 0.707
om：= 1000;
= 0.1です。
Ｖ：＝ Ｉｓ ＊（ＸＮＵＭＸ ／（ＸＮＵＭＸ ／ Ｒ ＋ ｊ ＊ ｏｍ ＊ Ｃ ＋ ＸＮＵＭＸ ／（ｊ ＊ ｏｍ ＊ Ｌ）））である。
V = [250m - 250m * j]
S：= V *は/ 2です。
S = [12.5m-12.5m * j]
Ｐ：＝ Ｒｅ（Ｓ）。
Ｑ：＝ Ｉｍ（Ｓ）。
P = [12.5m]
Q = [ - 12.5m]
abs（S）= [17.6777m]
#複雑な出力を単純化しましょう
透明性を高めるための #numbers:
cp= ラムダ Z : “{:.4f}”.format(Z)
オム=1000
は=0.1
V=Is*(1/(1/R+1j*om*C+1/1j/om/L))
print(“V=”,cp(V))
S=V*Is/2
P=S.実数
Q=S.imag
print(“P=”,cp(P))
print(“Q=”,cp(Q))
print(“abs(S)=”,cp(abs(S)))
例
電圧発生器に接続されているXNUMX極ネットワークの平均電力と無効電力を求めます。
この例では、手動による解決策を省き、TINAӳの測定機器とインタープリターを使用して答えを得る方法を示します。
メニューからSelec分析/ AC分析/ノード電圧を計算し、プローブでパワーメーターをクリックします。 次の表が表示されます。
Vs：= 100;
om：= 1E8 * 2 * pi;
Ie:=Vs/(R2+1/j/om/C2+replus(replus(R1,j*om*L),1/j/om/C1));
Ze:=(R2+1/j/om/C2+replus(replus(R1,j*om*L),1/j/om/C1));
Ｐ：＝ ｓｑｒ（ａｂｓ（Ｉｅ））＊ Ｒｅ（Ｚｅ）／ ＸＮＵＭＸ。
Ｑ：＝ ｓｑｒ（ａｂｓ（Ｉｅ））＊ Ｉｍ（Ｚｅ）／ ＸＮＵＭＸ。
P = [14.6104]
Q = [ - 58.7055]
cmath を c としてインポート
#複雑な出力を単純化しましょう
透明性を高めるための #numbers:
cp= ラムダ Z : “{:.4f}”.format(Z)
#ラムダを使用して replus を定義します。
リプラス= ラムダ R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
VS=100
om=200000000*c.pi
Ie=Vs/(R2+1/1j/om/C2+Replus(Replus(R1,1j*om*L),1/1j/om/C1))
Ze=R2+1/1j/om/C2+Replus(Replus(R1,1j*om*L),1/1j/om/C1)
p=abs(Ie)**2*Ze.real/2
print(“p=”,cp(p))
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