Điện là gì trong mạch điện xoay chiều?

Mạch AC thường là ba pha cho phân phối điện và truyền tải điện. Mạch một pha thường được sử dụng trong hệ thống cung cấp điện gia đình.

Tổng công suất của mạch ba pha AC bằng ba lần công suất của mạch một pha.

Vì vậy, nếu công suất trong một pha của hệ thống ba pha là 'P', thì tổng công suất của hệ thống ba pha sẽ là 3P (nếu hệ thống ba pha hoàn toàn cân bằng).

Nhưng nếu hệ thống ba pha không hoàn toàn cân bằng, thì tổng công suất của hệ thống sẽ là tổng công suất của các pha riêng lẻ.

Giả sử, trong hệ thống ba pha, công suất tại pha R là PR, tại pha Y là PY và tại pha B là PB, thì tổng công suất của hệ thống sẽ là

Đây là tổng đơn giản của đại lượng vô hướng, vì công suất là đại lượng vô hướng. Đây là lý do, nếu chúng ta chỉ xem xét một pha khi tính toán và phân tích công suất ba pha, điều đó là đủ.

Hãy xem xét, mạng A được kết nối điện với mạng B như hình dưới đây:

Hãy xem xét biểu thức của dạng sóng điện áp của hệ thống một pha là:

Trong đó V là biên độ của dạng sóng, ω là vận tốc góc của sự truyền dẫn của sóng.

Bây giờ, hãy xem xét dòng điện của hệ thống là i(t) và dòng điện này có sự chênh lệch pha so với điện áp bởi một góc φ. Điều đó có nghĩa là dạng sóng dòng điện truyền dẫn với độ trễ φ radian so với điện áp. Dạng sóng điện áp và dòng điện có thể được biểu diễn đồ họa như sau:

Trong trường hợp này, dạng sóng dòng điện có thể được biểu diễn như sau:

Bây giờ, biểu thức của công suất tức thời,

[trong đó Vrms và Irms là giá trị hiệu dụng của dạng sóng điện áp và dòng điện]

Bây giờ, hãy vẽ biểu đồ của P theo thời gian,

Từ biểu đồ, ta thấy rằng, giá trị P không có giá trị âm. Do đó, nó sẽ có giá trị trung bình khác không. Nó là dạng sóng sin với tần số gấp đôi tần số của hệ thống. Hãy vẽ phần thứ hai của phương trình công suất, tức là Q.

Đây là dạng sóng sin thuần túy và có giá trị trung bình bằng không. Do đó, từ hai biểu đồ này, rõ ràng P là thành phần công suất trong mạch AC, thực sự được truyền từ mạng A đến mạng B. Công suất này được tiêu thụ ở mạng B dưới dạng điện năng.

Trái lại, Q không thực sự chảy từ mạng A đến mạng B. Thay vào đó, nó dao động giữa mạng A và B. Đây cũng là thành phần công suất, thực sự chảy vào và ra khỏi các yếu tố lưu trữ năng lượng như cuộn cảm, tụ điện trong mạng.

Ở đây, P được gọi là phần thực hoặc phần hoạt động của công suất, còn Q được gọi là phần ảo hoặc phần phản ứng của công suất.