Apa itu Daya dalam Rangkaian AC?

Sirkuit AC biasanya tiga fase untuk distribusi listrik dan transmisi listrik. Sirkuit satu fase umumnya digunakan dalam sistem pasokan domestik kita.

Total daya pada sirkuit tiga fase AC sama dengan tiga kali daya fase tunggal.

Jadi, jika daya pada satu fase dari sistem tiga fase adalah 'P', maka total daya sistem tiga fase akan menjadi 3P (dengan asumsi sistem tiga fase tersebut seimbang sempurna).

Namun, jika sistem tiga fase tidak seimbang secara tepat, maka total daya sistem akan menjadi jumlah daya dari masing-masing fase.

Misalkan, pada sistem tiga fase, daya pada fase R adalah PR, pada fase Y adalah PY dan pada fase B adalah PB, maka total daya sistem akan menjadi

Ini adalah penjumlahan skalar sederhana, karena daya adalah besaran skalar. Ini adalah alasan, jika kita hanya mempertimbangkan satu fase selama perhitungan dan analisis daya tiga fase, itu sudah cukup.

Mari kita pertimbangkan, jaringan A terhubung secara elektris dengan jaringan B seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Mari kita pertimbangkan ekspresi gelombang tegangan sistem satu fase adalah:

Di mana V adalah amplitudo gelombang, ω adalah kecepatan sudut propagasi gelombang.

Sekarang, pertimbangkan arus sistem adalah i(t) dan arus ini memiliki perbedaan fase dari tegangan oleh sudut φ. Itu berarti gelombang arus merambat dengan lag radiannya φ terhadap tegangan. Gelombang tegangan dan arus dapat direpresentasikan secara grafis seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Gelombang arus dalam kasus ini dapat direpresentasikan sebagai:

Sekarang, ekspresi daya instan,

[di mana Vrms dan Irms adalah nilai root mean square gelombang tegangan dan arus]

Sekarang, mari kita plot istilah P terhadap waktu,

Dari grafik, terlihat bahwa istilah P tidak memiliki nilai negatif. Jadi, ia akan memiliki nilai rata-rata yang tidak nol. Ia bersifat sinusoidal dengan frekuensi dua kali frekuensi sistem. Mari kita sekarang plot istilah kedua dari persamaan daya, yaitu Q.

Ini murni sinusoidal dan memiliki nilai rata-rata nol. Jadi, dari kedua grafik ini, jelas bahwa P adalah komponen daya dalam sirkuit AC, yang sebenarnya dipindahkan dari jaringan A ke jaringan B. Daya ini dikonsumsi dalam jaringan B sebagai daya listrik.

Q di sisi lain, tidak benar-benar mengalir dari jaringan A ke jaringan B. Sebaliknya, ia bergetar antara jaringan A dan B. Ini juga merupakan komponen daya, yang sebenarnya mengalir masuk dan keluar dari elemen penyimpan energi seperti induktor, kapasitor dalam jaringan.

Di sini, P dikenal sebagai bagian real atau aktif dari daya, dan Q dikenal sebagai bagian imajiner atau reaktif dari daya.