Jauda maiņstrāvas vados

Lai izmantotu TINACloud un atlasītu interaktīvo līdzstrāvas režīmu, lai analizētu tos tiešsaistē, noklikšķiniet uz zemāk esošās piemēru shēmas vai pieskarieties tam.
Iegūstiet zemu izmaksu piekļuvi TINACloud, lai rediģētu piemērus vai izveidotu savas shēmas

Maiņstrāvas ķēdēs ir vairākas atšķirīgas jaudas definīcijas; tomēr visiem ir V * A vai W (vati) dimensija.

1. Tūlītēja jauda: p (t) ir jaudas laika funkcija, p (t) = u (t) * i (t). Tas ir sprieguma un strāvas laika funkciju produkts. Šī momentānās jaudas definīcija ir spēkā jebkura viļņa signāliem. Vienība momentānā jauda ir VA.

2. Sarežģīta jauda: S

Kompleksā jauda ir kompleksa efektīvā sprieguma un kompleksa efektīvās konjugētās strāvas produkts. Šeit mūsu konjugātu apzīmē ar zvaigznīti (*). Kompleksu jaudu var arī aprēķināt, izmantojot kompleksa sprieguma un strāvas maksimālās vērtības, bet tad rezultāts jāsadala ar 2. Ņemiet vērā, ka kompleksa jauda ir piemērojama tikai ķēdēm ar sinusoidālu ierosmi, jo pastāv sarežģītas efektīvās vai maksimālās vērtības, un tās tiek noteiktas tikai sinusoidālajiem signāliem. Vienība sarežģītu jaudu ir VA.

3. reāls or vidējā jauda: P var definēt divējādi: kā kompleksa jaudas reālo daļu vai kā vienkāršo vidējo momentānā jauda. Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana otrā definīcija ir vispārīgāka, jo ar tās palīdzību mēs varam definēt momentānā jauda jebkurai signāla viļņu formai, ne tikai sinusoīdiem. Tas tiek izteikts tieši šādā izteicienā

Iekārta reāls or vidējā jauda ir vatos (W), tāpat kā jaudai līdzstrāvas ķēdēs. Īstā jauda tiek izkliedēta kā siltums pretestībā.

4. Reaktīvā jauda: Q ir sarežģītā spēka iedomātā daļa. To piešķir vienībās volt-ampēros reaktīvs (VAR). Reaktīvā jauda ir pozitīvs in induktīvs circuit un negatīvs jo kapacitīvā shēma. Šī jauda ir noteikta tikai sinusoidālajam ierosinājumam. Reaktīvā jauda nedara nekādu noderīgu darbu vai siltumu, un tā ir jauda, ​​ko avotam atdod ķēdes reaktīvie komponenti (induktori, kondensatori)

5. Acīmredzamā jauda: S ir sprieguma un strāvas vidējās kvadrātiskās vērtības reizinājums, S = U * I. Acīmredzamās jaudas vienība ir VA. šķietamais spēks ir absolūtā vērtība sarežģītu jaudu, tā ir definēta tikai sinusoidālajam ierosinājumam.

jauda Faktors (cos φ)

Jaudas koeficients ir ļoti svarīgs energosistēmās, jo tas norāda, cik precīzi faktiskā jauda ir vienāda ar šķietamo jaudu. Ir vēlami jaudas koeficienti netālu no viena. Definīcija:

TINAӳ jaudas mērīšanas līdzeklis mēra arī jaudas koeficientu.

Pirmajā piemērā mēs aprēķinām jaudas vienkāršā shēmā.

piemērs 1

Atrodiet rezistora un kondensatora vidējo (izkliedēto) un reaktīvo jaudu.

Pārbaudiet, vai avota piešķirtās pilnvaras ir vienādas ar komponentiem.

Vispirms aprēķiniet tīkla strāvu.

= 3.9 e^j38.7BмmA

P_R= I²* R = (3.05²+2.44²) * 2 / 2 = 15.2 mW

Q_C = -I²/wC = -15.2 / 1.256 = -12.1mVAR

Ja redzat dalījumu ar 2, atcerieties, ka gadījumos, kad avota spriegumam un jaudas noteikšanai tiek izmantota maksimālā vērtība, jaudas aprēķinam ir nepieciešama vidējā kvadrātiskā vērtība.

Pārbaudot rezultātus, jūs varat redzēt, ka visu trīs jaudu summa ir nulle, apstiprinot, ka jauda no avota parādās pie diviem komponentiem.

Sprieguma avota momentālā jauda:

p_V(t) = -v_S(t) * i (t) = -10 cos ωt * 3.9 cos (ω t + 38.7 м) = -39cos ω t * (cos ω t cos 38.7 м-sin ω t sin 38.7 м ) = -30.45 cos ω t + 24.4 sin ω tVA

Tālāk mēs parādīsim, cik viegli ir iegūt šos rezultātus, izmantojot shēmu un instrumentus TINA. Ņemiet vērā, ka TINA shēmās enerģijas skaitītāju savienošanai mēs izmantojam TINAӳ džemperus.

Noklikšķiniet / pieskarieties iepriekš minētajai ķēdei, lai analizētu on-line, vai noklikšķiniet uz šīs saites, lai saglabātu sistēmā Windows

Iepriekšminētās tabulas var iegūt, izvēlnē atlasot Analīze / maiņstrāvas analīze / Aprēķināt mezglu spriegumus un pēc tam ar zondi noklikšķinot uz enerģijas skaitītājiem.

Izmantojot TINAӳ Interpreter, mēs varam ērti noteikt sprieguma avota šķietamo jaudu:

S = V_S* I = 10 * 3.9 / 2 = 19.5 VA

Var redzēt, ka ir arī citi veidi, nevis pašas definīcijas, lai aprēķinātu jaudu divpolu tīklos. Šajā tabulā ir apkopots tas:

	P	Q		S
Z = R + jX	R * I2	X * I2	½Z½ * I2	Z*I2
Y = G + jB	G * V2	-B * V2	½Y½ * V2	V2

Šajā tabulā mums ir rindas ķēdēm, kuras raksturo vai nu to pretestība, vai pieļaujamība. Esiet piesardzīgs, izmantojot formulas. Apsverot pretestības formu, padomājiet par pretestība kā pārstāv sērijas ķēde, kurai jums ir nepieciešama strāva. Apsverot uzņemšanas formu, padomājiet par o uzņemšana kā pārstāv paralēla ķēde, par kuru jums ir nepieciešams spriegums. Un neaizmirstiet, ka, kaut arī Y = 1 / Z, kopumā G ≠ 1 / R. Izņemot īpašo gadījumu X = 0 (tīra pretestība), G = R / (R²+ X² ).

piemērs 2

Atrodiet strāvas avotam savienotā divpolu tīkla vidējo jaudu, reaktīvo jaudu p (t) un jaudas koeficientu.

i_S(t) = (100 * cos ω t) mA w = 1 krad / s

Skatiet iepriekš redzamo tabulu un, tā kā divpolu tīkls ir paralēla shēma, pieņemšanas gadījumam izmantojiet rindā esošos vienādojumus.

Strādājot ar uzņemšanu, vispirms ir jāatrod pati uzņemšana. Par laimi, mūsu divpolu tīkls ir tīri paralēls.

Y_eq= 1 / R + j ω C + 1 / j ω L = 1/5 + j250 * 10^-610³ + 1 / (j * 20 * 10^-310³) = 0.2 + j0.2 S

Mums nepieciešama sprieguma absolūtā vērtība:

½V ½= ½Z ½* I = I / ½Y ½= 0.1 / ê(0.2 + j0.2) ê= 0.3535 V

Pilnvaras:
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

cos φ = P / S = 0.707

piemērs 3

Noklikšķiniet / pieskarieties iepriekš minētajai ķēdei, lai analizētu on-line, vai noklikšķiniet uz šīs saites, lai saglabātu sistēmā Windows

Šajā piemērā mēs iztiksim bez manuāliem risinājumiem un parādīsim, kā izmantot TINAӳ mērinstrumentus un tulku, lai iegūtu atbildes.