Що таке потужність в черговому колі?

Трифазні кола зазвичай використовуються для розподілу електроенергії та передачі електроенергії. Однофазні кола часто використовуються у системах домашнього живлення.

Загальна потужність трифазного AC-кола дорівнює трьом потужностям однофазного кола.

Отже, якщо потужність в одному фазі трифазної системи становить 'P', то загальна потужність трифазної системи буде 3P (при умові, що трифазна система абсолютно збалансована).

Але якщо трифазна система не зовсім збалансована, то загальна потужність системи буде сумою потужностей окремих фаз.

Наприклад, у трифазній системі, потужність на R-фазі становить PR, на Y-фазі - PY і на B-фазі - PB, тоді загальна потужність системи буде

Це проста скалярна сума, оскільки потужність — це скалярна величина. Саме тому, при розрахунках та аналізі трифазної потужності, достатньо врахувати лише одну фазу.

Розглянемо, що мережа A електрично підʼєднана до мережі B, як показано на нижньому малюнку:

Нехай вираз напруги в хвилі однофазної системи має вигляд:

Де V — амплітуда хвилі, ω — кутова швидкість поширення хвилі.

Тепер, розглянемо струм системи i(t), який має фазовий зсув від напруги на кут φ. Це означає, що хвиля струму поширюється з запізненням на φ радіан відносно напруги. Напругу та струм можна графічно представити, як показано нижче:

У цьому випадку хвилю струму можна представити так:

Тепер, вираз миттєвої потужності,

[де Vrms і Irms — це середньоквадратичні значення напруги та струму]

Тепер, давайте побудуємо графік P відносно часу,

З графіка видно, що P не має ніяких від'ємних значень. Тому воно матиме ненульове середнє значення. Воно синусоїдальне з частотою, яка удвічі більша за частоту системи. Тепер побудуємо другий член рівняння потужності, тобто Q.

Це чисто синусоїдальне і має нульове середнє значення. Отже, з цих двох графіків очевидно, що P — це компонент потужності в AC-колі, який насправді переноситься від мережі A до мережі B. Ця потужність споживається в мережі B як електрична потужність.

Q, з іншого боку, насправді не переноситься від мережі A до мережі B. Замість цього, він осцилює між мережами A і B. Це також компонент потужності, який фактично втекає і повертається в індуктивні, конденсаторні та інші елементи зберігання енергії мережі.

Тут, P