قدرت واکنشی و قدرت مقاومتی

قدرت واکنشی و قدرت مقاومتی (قدرت واقعی) دو مفهوم اساسی اما متمایز در سیستم برق هستند. آنها جنبه‌های مختلف ذخیره‌سازی و تبدیل انرژی در یک سیستم برق را توصیف می‌کنند.

1. تعریف و معنا فیزیکی

قدرت واکنشی به قدرتی گفته می‌شود که زمانی ایجاد می‌شود که جریان از طریق خازن یا القایی در یک مدار متناوب می‌گذرد. این قدرت هیچ تبدیل واقعی یا انتقال انرژی انجام نمی‌دهد، بلکه برای جبران قدرت واکنشی مورد نیاز خازن‌ها و القایی‌ها در مدار استفاده می‌شود. واحد قدرت واکنشی معمولاً VAR (Volt-Ampere Reactive) یا kVAR (kiloVolt-Ampere Reactive) است. این قدرت بر اساس قدرت مجازی محاسبه می‌شود که مرتبط با اختلاف فاز بین جریان و ولتاژ است و توانایی جریان و ذخیره انرژی الکتریکی را نشان می‌دهد.

قدرت مقاومتی، که همچنین به عنوان قدرت واقعی شناخته می‌شود، به مقدار انرژی جریان متناوبی که در واحد زمان تولید یا مصرف می‌شود اشاره دارد. این قدرت متوسط قدرت در طول یک دوره است و معمولاً به وات (W) یا کیلووات (kW) اندازه‌گیری می‌شود. قدرت واقعی توضیح می‌دهد که چگونه انرژی الکتریکی به سایر اشکال انرژی مانند حرارتی، مکانیکی و غیره تبدیل می‌شود.

2. فرمول محاسبه

فرمول محاسبه قدرت واکنشی به صورت زیر است:

Q = I × U × sin φ

در آن، $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}$I جریان است، $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}$U ولتاژ است و $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\varphi \; زاویه\; فاز\; بین\; ولتاژ\; و\; جریان\; است.</span>}$

فرمول محاسبه قدرت مقاومتی (قدرت فعال) به صورت زیر است:

P = I × U × cos φ

به همین ترتیب، $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">I\; جریان\; است،</span>}$ $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">U\; ولتاژ\; است\; و</span>}$ $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">\varphi \; زاویه\; فاز\; بین\; ولتاژ\; و\; جریان\; است.</span>}$

3. عملکرد و کاربردها

قدرت واکنشی نقش مهمی در سیستم برق ایفا می‌کند. این یکی از پارامترهای اصلی برای محاسبه عامل توان کل مدار است، که اندازه عامل توان و اطلاعاتی درباره ذخیره و انتقال انرژی در مدار ارائه می‌دهد. قدرت واکنشی همچنین برای جبران واکنشی در سیستم‌های برق استفاده می‌شود، با تنظیم خازن‌ها و القایی‌ها در مدار، عامل توان و استفاده موثر از انرژی الکتریکی را بهبود می‌بخشد.

قدرت مقاومتی (قدرت واقعی) انرژی الکتریکی است که واقعاً مصرف می‌شود و توضیح می‌دهد که چگونه انرژی الکتریکی به سایر اشکال انرژی مانند انرژی حرارتی، مکانیکی و غیره تبدیل می‌شود. در یک سیستم برق، قدرت واقعی یک شاخص مهم برای اندازه‌گیری مصرف و تأمین انرژی الکتریکی است.

4. واحدها و نمادها

واحد قدرت واکنشی ولت-آمپر واکنشی (VAR) یا کیلوولت-آمپر واکنشی (kVAR) است و با نماد $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">Q\; نمایش\; داده\; می‌شود.</span>}$

واحد قدرت مقاومتی (قدرت واقعی) به وات (W) یا کیلووات (kW) است و با نماد $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">P\; نمایش\; داده\; می‌شود.</span>}$

نتیجه‌گیری

قدرت واکنشی و قدرت مقاومتی (قدرت واقعی) دو مفهوم اساسی در یک سیستم برق هستند که هر یک جنبه‌های مختلف ذخیره‌سازی و تبدیل انرژی در سیستم را توصیف می‌کنند. قدرت واکنشی بر روی جریان و ذخیره انرژی الکتریکی تمرکز دارد، در حالی که قدرت مقاومتی (قدرت واقعی) به مصرف و تبدیل واقعی انرژی الکتریکی می‌پردازد. درک تفاوت بین این دو برای تحلیل و طراحی سیستم‌های برق حیاتی است.