AC devresinde Güç nedir?
AC devreleri genellikle elektrik dağıtım ve elektrik iletim amaçları için üç fazlıdır. Tek fazlı devreler genellikle evsel tedarik sistemlerinde kullanılır.
Bir üç fazlı AC devresinin toplam gücü tek fazlı gücüne üç katıdır.
Yani, eğer bir üç fazlı sistemin tek fazındaki güç 'P' ise, o zaman mükemmel dengede olan üç fazlı sistemin toplam gücü 3P olacaktır.
Ancak, eğer üç fazlı sistem tam olarak dengede değilse, o zaman sistemin toplam gücü, bireysel fazların güçlerinin toplamı olacaktır.
Örneğin, bir üç fazlı sistemde R fazındaki güç PR, Y fazındaki güç PY ve B fazındaki güç PB ise, o zaman sistemin toplam gücü olacak ki bu basit bir skaler toplamdır, çünkü güç bir skaler büyüklüktür. Bu nedenle, üç fazlı güç hesaplaması ve analizinde sadece tek bir faz düşünülmesi yeterlidir.
Şimdi, A ağı B ağıyla aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi elektriksel olarak bağlantılı olduğunu düşünelim:
Tek fazlı bir sistemin gerilim dalga formunun ifadesini şu şekilde düşünelim:
Burada V, dalga formunun genliği, ω dalga yayılmasının açısal hızıdır.
Şimdi, sistemin akımını i(t) olarak ve bu akımın gerilimden φ açısı kadar fazla olduğunu düşünelim. Yani, akım dalgası gerilime göre φ radyanlık gecikmeyle yayılır. Gerilim ve akım dalga formu aşağıdaki şekilde grafik olarak gösterilebilir:
Bu durumda, akım dalga formu şu şekilde temsil edilebilir:
Şimdi, anlık güç ifadesi,
[burada Vrms ve Irms gerilim ve akım dalga formlarının ortalama kare kök değeridir]
Şimdi, terimi P zaman içinde çizelim,
Grafikten görüldüğü gibi, terimi P hiçbir zaman negatif bir değere sahip değildir. Bu nedenle, sıfırdan farklı bir ortalama değeri olacaktır. Sistemin frekansının iki katı olan bir frekansa sahip sinüzoidal bir şekildedir. Şimdi, güç denkleminin ikinci terimini, yani Q'yu çizelim.
Bu tamamen sinüzoidaldir ve sıfır ortalama değerine sahiptir. Bu iki grafikten, P'nin bir AC devresinde A ağından B ağına taşınan güç bileşeni olduğunu açıkça görebiliyoruz. Bu güç, B ağında elektrik gücü olarak tüketilir.
Q ise, A ağından B ağına gerçekten aktarılmaz. Bunun yerine, A ve B ağları arasında salınırlar. Bu, aslında ağdaki bobin, kondansatör gibi enerji depolama elemanlarına girip çıkan güç bileşenidir.
Burada, P, gücün gerçek veya aktif parçası olarak bilinir ve Q, gücün hayali veya reaktif parçası olarak bilinir.
Bu nedenle, P, gerçek güç veya aktif güç olarak adlandırılır ve Q, hayali veya reaktif güç olarak adlandırılır. Aktif güç birimiyse Watt'tır, reaktif güç birimiyse Volt Amper Reaktif (VAR) olarak adlandırılır.
Zaten şunu göz önünde bulundurduk,
