Klik atau Ketik litar Contoh di bawah untuk memanggil TINACloud dan pilih mod Interaktif DC untuk Menganalisisnya dalam Talian. Dapatkan akses kos rendah ke TINACloud untuk mengedit contoh atau membuat litar anda sendiri
Terdapat beberapa definisi kuasa yang berbeza dalam litar AC; semua, bagaimanapun, mempunyai dimensi V * A atau W (watt).
1. Kuasa seketika: p (t) adalah fungsi masa kuasa, p (t) = u (t) * i (t). Ini adalah produk dari fungsi masa voltan dan arus. Definisi daya sesaat ini berlaku untuk isyarat sebarang bentuk gelombang. Unit untuk kuasa seketika adalah VA.
2. Kuasa kompleks: S
Daya kompleks adalah hasil voltan efektif kompleks dan arus konjugasi efektif kompleks. Dalam notasi kami di sini, konjugasi ditunjukkan oleh tanda bintang (*). Daya kompleks juga dapat dihitung dengan menggunakan nilai puncak voltan dan arus kompleks, tetapi hasilnya mesti dibahagi dengan 2. Perhatikan bahawa daya kompleks hanya berlaku ke rangkaian dengan pengujaan sinusoidal kerana nilai efektif atau puncak kompleks wujud dan ditentukan hanya untuk isyarat sinusoidal. Unit untuk kuasa kompleks adalah VA.
3. Sebenar or kuasa purata: P boleh didefinisikan dengan dua cara: sebagai bahagian sebenar dari kekuatan kompleks atau sebagai purata sederhana kuasa seketika. . definisi kedua lebih umum kerana dengannya kita dapat menentukan kuasa seketika untuk sebarang bentuk gelombang isyarat, bukan hanya untuk sinusoid. Ia diberikan secara jelas dalam ungkapan berikut
Unit untuk sebenar or kuasa purata adalah watt (W), sama seperti kuasa dalam litar DC. Kuasa sebenar hilang sebagai haba dalam rintangan.
4. Kuasa reaktif: Q adalah bahagian khayalan dari kekuatan kompleks. Ia diberikan dalam unit volt-ampere reaktif (VAR). Kuasa reaktif adalah positif dalam induktif litar and negatif dalam litar kapasitif. Kuasa ini ditakrifkan hanya untuk pengujaan sinusoidal. Kuasa reaktif tidak melakukan kerja atau pemanasan yang berguna adalah daya yang dikembalikan ke sumber oleh komponen reaktif (induktor, kapasitor) litar
5. Kekuatan yang nyata: S ialah produk nilai rms voltan dan arus, S = U * I. Unit daya nyata adalah VA. The kekuatan yang nyata adalah nilai mutlak kuasa kompleks, jadi ia hanya ditakrifkan untuk pengujaan sinusoidal.
Kuasa Faktor (kos φ)
Faktor daya sangat penting dalam sistem kuasa kerana ia menunjukkan seberapa dekat kuasa efektif sama dengan kuasa yang nyata. Faktor kuasa berhampiran satu adalah wajar. Definisi:
Alat pengukur kuasa TINAӳ juga mengukur faktor daya.
Dalam contoh pertama kami, kami mengira kuasa dalam litar sederhana.
1 Contoh
Cari daya rata-rata (hilang) dan daya reaktif perintang dan kapasitor.
Cari kuasa purata dan reaktif yang disediakan oleh sumber.
Semak untuk mengetahui sama ada kuasa yang disediakan oleh sumber itu sama dengan komponen tersebut.
Pertama mengira arus rangkaian.
= 3.9 ej38.7BмmA
PR= Saya2* R = (3.052+2.442) * 2 / 2 = 15.2 mW
QC = -I2/wC = -15.2 / 1.256 = -12.1mVAR
Di mana anda melihat pembahagian dengan 2, ingatlah bahawa di mana nilai puncak digunakan untuk voltan sumber dan definisi daya, pengiraan daya memerlukan nilai rms.
Memeriksa hasilnya, anda dapat melihat bahawa jumlah ketiga kuasa tersebut adalah sifar, mengesahkan bahawa kuasa dari sumber muncul pada kedua komponen tersebut.
Kuasa seketika sumber voltan:
pV(t) = -vS(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
Seterusnya, kami menunjukkan betapa mudahnya memperoleh hasil ini dengan menggunakan skema dan instrumen di TINA. Perhatikan bahawa dalam skema TINA kami menggunakan pelompat TINAӳ untuk menghubungkan meter kuasa.
Anda boleh mendapatkan jadual di atas dengan memilih Analisis / Analisis AC / Hitung voltan nod dari menu dan kemudian mengklik meter kuasa dengan probe.
Kami dapat menentukan kuasa sumber voltan dengan mudah menggunakan TINAӳ Interpreter:
S = VS* I = 10 * 3.9 / 2 = 19.5 VA
om: = 2 * pi * 1000;
V: = 10;
I: = V / (R + 1 / (j * om * C));
Iaq: = sqr (abs (I));
PR: = Iaq * R / 2;
PR = [15.3068m]
QC: = Iaq / (om * C * 2);
QC = [12.1808m]
Ic: = Re (I) -j * Im (I);
Sv: = - V * Ic / 2;
Sv = [- 15.3068m + 12.1808m * j]
import matematik sebagai m
import cmath sebagai c
#Biar mudahkan cetakan kompleks
#numbers untuk lebih ketelusan:
cp= lambda 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))
Anda dapat melihat bahawa ada cara selain daripada definisi itu sendiri untuk mengira kekuatan dalam rangkaian dua tiang. Jadual berikut merangkum ini:
| P | Q |  | S | |
|---|---|---|---|---|
| Z = R + jX | R * I2 | X * I2 | ½Z½ * I2 | Z*I2 |
| Y = G + jB | G * V2 | -B * V2 | ½Y½ * V2 |  V2 |
Dalam jadual ini, kita mempunyai baris untuk litar yang dicirikan oleh impedans atau kemasukannya. Berhati-hati menggunakan formula. Semasa mempertimbangkan bentuk impedans, fikirkan impedans sebagai mewakili a litar siri, yang anda perlukan semasa. Semasa mempertimbangkan borang kemasukan, fikirkan yang kemasukan sebagai mewakili a litar selari, yang anda perlukan voltan. Dan jangan lupa bahawa walaupun Y = 1 / Z, secara amnya G ≠ 1 / R. Kecuali untuk kes khas X = 0 (rintangan tulen), G = R / (R2+ X2 ).
2 Contoh
Cari kuasa purata, daya reaktif, p (t), dan faktor kuasa rangkaian dua tiang yang disambungkan ke sumber semasa.
iS(t) = (100 * cos ω t) mA w = 1 krad / s
Lihat jadual di atas dan, kerana rangkaian dua tiang adalah litar selari, gunakan persamaan berturut-turut untuk sarung kemasukan.
Bekerja dengan kemasukan, kita mesti terlebih dahulu mencari kemasukan itu sendiri. Nasib baik, rangkaian dua tiang kami adalah rangkaian yang sejajar.
Yeq= 1 / R + j ω C + 1 / j ω L = 1/5 + j250 * 10-6103 + 1 / (j * 20 * 10-3103) = 0.2 + j0.2 S
Kita memerlukan nilai mutlak voltan:
½V ½= ½Z ½* I = I / ½Y ½= 0.1 / ê(0.2 + j0.2) ê= 0.3535 V
Kuasa-kuasa:
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
om: = 1000;
Adakah: = 0.1;
V: = Adakah * (1 / (1 / R + j * om * C + 1 / (j * om * L)));
V = [250m-250m * j]
S: = V * Is / 2;
S = [12.5m-12.5m * j]
P: = Re (S);
Q: = Im (S);
P = [12.5m]
Q = [- 12.5m]
abs (S) = [17.6777m]
#Biar mudahkan cetakan kompleks
#numbers untuk lebih ketelusan:
cp= lambda Z : “{:.4f}”.format(Z)
om=1000
Adakah=0.1
V=Is*(1/(1/R+1j*om*C+1/1j/om/L))
cetak(“V=”,cp(V))
S=V*Is/2
P=S.sebenar
Q=S.imej
cetak(“P=”,cp(P))
cetak(“Q=”,cp(Q))
print(“abs(S)=”,cp(abs(S)))
3 Contoh
Cari kuasa purata dan reaktif rangkaian dua tiang yang disambungkan ke penjana voltan.
Untuk contoh ini, kami akan menggunakan penyelesaian manual dan menunjukkan cara menggunakan alat ukur TINAӳ dan Jurubahasa untuk mendapatkan jawapannya.
Selec Analysis / AC Analysis / Hitung voltan nod dari menu dan kemudian klik power meter dengan probe. Jadual berikut akan dipaparkan:
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) / 2;
Q: = sqr (abs (Ie)) * Im (Ze) / 2;
P = [14.6104]
Q = [- 58.7055]
import cmath sebagai c
#Biar mudahkan cetakan kompleks
#numbers untuk lebih ketelusan:
cp= lambda Z : “{:.4f}”.format(Z)
#Tentukan tambah semula menggunakan lambda:
Replus= lambda 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(Iaitu)**2*Ze.real/2
cetak(“p=”,cp(p))
English
English
German
French
Spanish
Portuguese
Russian
Chinese (Simplified)
Chinese (Traditional)
Japanese
Korean
Hungarian