Come calcolare la potenza attiva, la potenza reattiva e la potenza apparente? Come sono correlati?

Potenza attiva: in un circuito CA, la potenza attiva in ogni istante è diversa e in continua evoluzione. Generalmente, la potenza attiva media (il valore medio della potenza in un ciclo) viene utilizzata per misurare il consumo di energia nel circuito.

Per un circuito CA monofase, la formula di calcolo è P=UIcosΦ

dove:

P—potenza attiva (watt)

U: valore effettivo della tensione CA (volt)

I—valore effettivo della corrente alternata (A)

cosΦ: il fattore di potenza del carico

L'unità di potenza attiva è watt (W) o kilowatt (KW), megawatt (MW).

Quando il carico è pura resistenza, la tensione e la fase di corrente sono le stesse, Φ=0 degree , cosΦ=1, e la potenza consumata dal resistore è tutta la potenza attiva (P=UI ).

Quando il carico è pura induttanza o pura capacità, la differenza di fase tra tensione e corrente è Φ=90 gradi, cosΦ=0 e potenza attiva P=0, quindi puro carico induttivo o capacitivo puro non consuma potenza attiva.

Potenza reattiva: per misurare la situazione di scambio di energia, le persone utilizzano il valore massimo di potenza nel processo di scambio di energia (cioè il valore massimo di potenza istantanea) per rappresentare la potenza reattiva.

Secondo la formula, la formula di calcolo della potenza reattiva Q è: Q=UIsinΦ

Nella formula: sinΦ: il valore seno della differenza di fase tra la tensione CA e la corrente.

L'unità di misura della potenza reattiva è var (var) o kilovar (Kvar), megavar (Mvar).

Quando il carico è pura induttanza o pura capacità, Φ=90 degree , sinΦ=1. Quindi Q=UI, ovvero c'è solo potenza reattiva e non viene consumata potenza attiva. Quando il carico è resistenza pura, Φ=0 degree , sinΦ=0, quindi Q=0, cioè solo la potenza attiva viene consumata senza potenza reattiva.

Potenza apparente: in un circuito CA generale, ci sono componenti sia attivi che reattivi nella potenza elettrica trasmessa. Pertanto, il prodotto della tensione efficace e della corrente efficace non è né potenza attiva né potenza reattiva, ma la loro quantità combinata. Questa quantità combinata è chiamata potenza apparente, rappresentata dalla lettera S.

S＝UI

L'unità di misura della potenza apparente è volt-ampere (VA) o kilovolt-ampere (KVA), megavolt-ampere (MVA).

Le apparecchiature di generazione di corrente alternata sono progettate e utilizzate in base alla tensione e alla corrente specificate, quindi a volte è più conveniente esprimere la capacità dell'apparecchiatura con potenza apparente. Ad esempio, la capacità di un trasformatore si riferisce alla sua potenza apparente.

La relazione quantitativa tra potenza apparente S, potenza attiva P e potenza reattiva Q è esattamente equivalente alla relazione a tre lati di un triangolo rettangolo. S è equivalente all'ipotenusa e P e Q sono equivalenti a due lati rettangoli, che sono chiamati triangoli di potenza.

La sua formula di conversione è la seguente:

S²＝Q²＋P²

cosΦ=P/S Si può notare che il fattore di potenza cosΦ può essere definito come il rapporto tra la potenza attiva consumata dal carico e la sua potenza apparente, che rappresenta la proporzione della potenza attiva consumata dal carico in la potenza apparente.