ವોલ્ટેજ અને કરંટ વચ્ચે ફેઝ તફાવત હોય તો શક્તિ ગુણોત્તર ગણાવવાની પદ્ધતિ શું છે?

ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಮತ್ತು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ವಿಧಾನ

ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕ (PF) ಎಂಬುದು ಒಂದು ಮುಖ್ಯ ಪಾರಮೇಟರ್ ಹಾಗು ಅನುಪ್ರಸ್ಥ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಮಧ್ಯದ ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಕೊಲುವಡಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾದ ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಶಕ್ತಿಯ ನಿಸರ್ಗ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಉಪಯೋಗದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಮಧ್ಯ ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದ್ದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1 ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ.

1. ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ

ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ಈ ರೀತಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ:

• ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ (P): ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿ, ವಾಟ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಕೊಂಡು ಹೋಗುತ್ತದೆ (W), ಉಪಯೋಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಶಕ್ತಿಯ ಭಾಗವನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ.

• ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಶಕ್ತಿ (S): ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಗುಣಲಬ್ಧ, ವಾಲ್ಟ್-ಐಂಪಿಯರ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಕೊಂಡು ಹೋಗುತ್ತದೆ (VA), ಪ್ರವಾಹದ ಮಧ್ಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ.

• ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿ (Q): ಶಕ್ತಿಯ ಅಂಶವು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಆದರೆ ಶಕ್ತಿ ವಿನಿಮಯದಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತದೆ, ವಾಲ್ಟ್-ಐಂಪಿಯರ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗಳಲ್ಲಿ ಕೊಂಡು ಹೋಗುತ್ತದೆ (VAR).

2. ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕದ ಸಂಬಂಧ

ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾದ ಪ್ರತಿರೋಧ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ರೀತಿ ಇರುತ್ತವೆ, ಇದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕ 1 ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ (ಉದಾಹರಣೆಗಳು: ಮೋಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು) ಅಥವಾ ಕ್ಯಾಪಾಸಿಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ (ಉದಾಹರಣೆಗಳು: ಕ್ಯಾಪಾಸಿಟರ್ಗಳು), ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಮಧ್ಯ ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದ್ದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕ 1 ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಮಧ್ಯ ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ( $\mathrm{<br>}$ϕ) ಮೂಲಕ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:

ಇಲ್ಲಿ:

• ϕ ಎಂಬುದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಮಧ್ಯ ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸ, ರೇಡಿಯನ್ ಅಥವಾ ಡಿಗ್ರಿಗಳಲ್ಲಿ ಕೊಂಡು ಹೋಗುತ್ತದೆ.

• cos(ϕ) ಎಂಬುದು ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಕೊಸೈನ್, ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ.

3. ಶಕ್ತಿ ತ್ರಿಕೋಣ

ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ತಿಳಿಯಲು, ಶಕ್ತಿ ತ್ರಿಕೋಣವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಶಕ್ತಿಯ ಮಧ್ಯದ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಬಹುದು:

• ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ (P): ಅನುಕ್ರಮ ಬದಿ, ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ.

• ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿ (Q): ಲಂಬ ಬದಿ, ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಆದರೆ ಶಕ್ತಿ ವಿನಿಮಯದಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುತ್ತದೆ.

• ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಶಕ್ತಿ (S): ಕರ್ಣ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಗುಣಲಬ್ಧವನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ.

ಪೈಥಾಗೋರಸ್ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಪ್ರಕಾರ, ಈ ಮೂರು ಪ್ರಮಾಣಗಳ ಮಧ್ಯದ ಸಂಬಂಧವು ಈ ರೀತಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ:

ಇದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು:

4. ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಸೂತ್ರ

ವೋಲ್ಟೇಜ್ V, ಪ್ರವಾಹ I, ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಮಧ್ಯದ ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ϕ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರದಿಂದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು:

ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ P ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಶಕ್ತಿ S ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರದಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು:

5. ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕದ ಸರಿಕೀರಣೆ

ವಾಸ್ತವಿಕ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ, ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವು ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು, ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧಾನಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿವೆ:

ಸಮಾಂತರ ಕ್ಯಾಪಾಸಿಟರ್ ಸ್ಥಾಪನೆ: ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹಗಳಿಗೆ, ಸಮಾಂತರ ಕ್ಯಾಪಾಸಿಟರ್ ಸ್ಥಾಪನೆ ಮಾಡಿದಾಗ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪೂರೈಸಿ, ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ, ಹಾಗು ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.

ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕ ಸರಿಕೀರಣೆ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವುದು: ಆಧುನಿಕ ಉಪಕರಣಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕ ಸರಿಕೀರಣೆ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಡೈನಾಮಿಕವಾಗಿ ಸರಿಕೀರಿಸಿ ಉತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಒತ್ತುಹಾಕು

ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಮಧ್ಯ ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದ್ದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ಈ ರೀತಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು:

• ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕ (PF) = cos(ϕ), ಇಲ್ಲಿ ϕ ಎಂಬುದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹದ ಮಧ್ಯದ ಪ್ರದೇಶ ವ್ಯತ್ಯಾಸ.

• ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕ (PF) = P/S , ಇಲ್ಲಿ P ಎಂಬುದು ಸಕ್ರಿಯ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು S ಎಂಬುದು ಪ್ರತಿಫಲಿತ ಶಕ್ತಿ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಉಪಯೋಗದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಒಂದು ಆದರ್ಶ ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕ 1, ಇದು ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರವಾಹ ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಒಂದೇ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಯೋಗ್ಯ ಉಪಾಯಗಳನ್ನು (ಉದಾಹರಣೆಗಳು: ಕ್ಯಾಪಾಸಿಟರ್ ಸ್ಥಾಪನೆ ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕ ಸರಿಕೀರಣೆ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವುದು) ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು, ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ ಮೊಟ್ಟಂದ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು.