Nola frogatu du aktiboa indar gaitza osatzen duela eta ez reaktiboa?

Nola frogatu aktiboa den indarraren energia mekanikoari buruzkoak sortzen duen indarra, ez reaktiboa

Aktibo indar bat (Active Power, P) mekaniko energia sortzen duela frogatzeko, eta ez reaktiboa (Reactive Power, Q), sistema energetikoaren oinarrizko printzipioak eta energia bertsioen natura azter ditzakegu. Hemen azalpen zehatza:

1. Aktibo Indar eta Reaktibo Indarren Definizioak

Aktibo Indar P: Aktibo indarra AC krugean erabilitako elektrikoa energia da, erabili beharreko lanetara bertsio egiten duena. Hau resistente elementuekin lotuta dago eta elektrikoa energiaren bertsioa beste motatako energia bezala, hainbatzat termikoa edo mekanikoa. Aktibo indarraren unitatea watt dira (W).

Reaktibo Indar Q: Reaktibo indarra inductiboa edo kapazitiboa elementuen existentziagatik iturri eta karga artean oszilatzen den AC krugeko elektro energia zati bat da. Ez du zuzenean lan erabilgarria egin, baina sistema efizientzia izan dezake. Reaktibo indarraren unitatea volt-ampere reaktiboak dira (VAR).

2. Indar Faktorea eta Asegiaren Aldaketak

AC krugean, intensitatearen eta tensioaren arteko asegi aldaketak aktibo indar eta reaktibo indarren arteko arrazoia determinatzen du. Indar faktorea cos(ϕ) hau asegi aldaketaren neurketa da, non ϕ intensitatearen eta tensioaren arteko asegi angelua den.

Kanpo ϕ=0, orduan intensitatea eta tensioa fase berean daude, eta bakarrik aktibo indar dago, reaktibo indar gabe. Hau oso resistente karguetan ohikoa da.

Kanpo ϕ=0, orduan intensitatea eta tensioa fase desberdinetan daude, aktibo indar eta reaktibo indar bi dago. Induktiboa kargu bat (adibidez motorrekin), intensitatea tensioaren ondoan geratzen da; kapazitibo karguetarako, intensitatea tensioaren aurretik dator.

3. Energia Bertsioaren Perspektibatik

Aktibo Indarraren Nortasun Fisikoa:

Aktibo indarra elektrikoa energia beste motatako energia bezala, adibidez mekanikoa edo termikoa, bertsio egiten du resistente elementuen bidez. Adibidez, motor batean, aktibo indar karga resistenteari kontra dator, rotorak biraka eta mekaniko energia sortzen du.

Aktibo indarraren magnitudea sistema energia erabilera errealaren neurtzen du, horixe lana erabilgarria egitearekin lotutako indarra.

Reaktibo Indarraren Nortasun Fisikoa:

Reaktibo indar lana erabilgarria ez du zuzenean egin, baina inductiboa edo kapazitiboa elementuekin magnetiko edo elektriko eremuak gordeko ditu. Iturri eta karga artean oszilatzen da, baina mekaniko lan netorik ez sortuz.

Reaktibo indarraren funtzio nagusia krugeko tensio mailak mantentzea eta magnetiko edo elektriko eremuak sortzea eta mantentzea da. Lanik ez du zuzenean egin, baina sistema estalduna funtzionatzeko beharrezkoa da.

4. Adibide Elektrikoa Motorrekin

Elektrikoa motor bat adibide gisa erabiliz, aktibo indar eta reaktibo indarren arteko bereizmena argiagoa bihurtzen da:

Aktibo Indar: Motor bateko aktibo indar karga resistenteari kontra dator, rotorak biraka eta mekaniko energia sortzen du. Lerro honen indar bat azkenik mekaniko energia bertsiotzeko, maquinaria mugitu ahal izateko, adibidez, pumptxoak edo ahotsak.

Reaktibo Indar: Motor bateko reaktibo indar rotor eta stator arteko magnetiko eremu bat sortzeko eta mantentzeko erabiltzen da. Magnetiko eremu hau motorraren funtzionamendurako garrantzitsu da, baina ez du zuzenean mekaniko energia sortzen. Reaktibo indar iturri eta motor artean oszilatzen da, ez baitu erabilgarria mekaniko energia bertsiotzeko.

5. Energia Gordailu Legea

Energia gordailu legearen arabera, sistema batera sartutako elektrikoa energia sistemako energia emaitza (mekaniko eta termikoa barne) eta galera bat (adibidez, resistente galera) berdinak izan behar ditu. Aktibo indar sistema energia erabili eta bertsiotzeko lana erabilgarria egiten duten elektrikoa energia zati bat da, reaktibo indar aldiz, bertsioko magnetiko edo elektriko eremuak eta ez du zuzenean lana erabilgarria egiten.

6. Formula Matematikoa

Hiru faseko AC krugean, totala aparente indar S (Apparent Power) formula honen bidez adieraz daiteke:

Non:

• P aktibo indarra da, watttan (W) neurtuta.

• Q reaktibo indarra da, volt-ampere reaktiboetan (VAR) neurtuta.

Aktibo indar P formula honen bidez kalkula daiteke:

Reaktibo indar Q formula honen bidez kalkula daiteke:

Hemen, V lineako tensioa da, I lineako intensitatea, eta ϕ intensitatearen eta tensioaren arteko asegi angelua.

7. Laburpena

• Aktibo Indar energia erabili eta bertsiotzeko lana erabilgarria egiten duen indarra da, adibidez mekaniko edo termikoa. Hau resistente elementuekin lotuta dago eta mekaniko energia sortu dezake.

• Reaktibo Indar inductiboa edo kapazitiboa elementuekin lotuta dago, iturri eta karga artean oszilatzen da. Magnetiko edo elektriko eremuak mantentzen ditu, baina ez du zuzenean lana erabilgarria egiten.

Beraz, aktibo indar mekaniko energia sortzen duen indarra da, reaktibo indar, sistema estalduna mantentzeko garrantzitsua dela ere, ez du zuzenean lana egiten. Reaktibo indar energia transferentziaren prozesuan laguntzen du magnetiko edo elektriko eremuak mantentzea.