چې د مکانيکي کار لپاره پاکتيا توان ځینې او د راکټيو توان نه دی څوک داسې څنګه اثبات کړئ؟

چې د مکانيکي کار تولیدولو په اړه د موثر ورځۍ د نه د واکنش ورځۍ د دلیل ثبوت کول

د موثر ورځۍ (Active Power, P) په اړه د مکانيکي کار تولیدولو، نه د واکنش ورځۍ (Reactive Power, Q) د دلیل ثبوت کولو لپاره، ما د قوه سیسټمونو او د انرژي تبدیلولو فیزیکي اصولونه بریښم کولی شوی. زه د لوی جزئیات په اړه خبرې کوم:

1. د موثر ورځۍ او واکنش ورځۍ د تعریفونه

موثر ورځۍ P: موثر ورځۍ د AC سیسټمونو کې د حقیقي الکتروني قوه کې د کاروباری کار تبدیلولو باندې ده. دا د مقاومتی عنصرونو سره مربوط ده او د الکتروني انرژي ته د نورو انرژيو، دا هم ترمیم کوي چې حرارتی یا مکانيکي انرژي. د موثر ورځۍ واحد واټ (W) دی.

واکنش ورځۍ Q: واکنش ورځۍ د AC سیسټمونو کې د الکتروني قوه یوه برخه ده چې د مغناطيسي یا کپاسیټوری عنصرونو وجود لرونکي توګه د منبع او بار میانه اوسیلیټ کوي. دا د کاروباری کار تولید نه کوي، که د دې په اړه د ولټیج او کورنټ د توزیع تاثیر لري، د سیسټمونو کارکوونکي تاثیر لري. د واکنش ورځۍ واحد ولټ-امپیر واکنش (VAR) دی.

2. د قوه عامل او د فاز د اختلاف

د AC سیسټمونو کې، د کورنټ او ولټیج میانه د فاز د اختلاف د موثر ورځۍ او واکنش ورځۍ د نسبت ټیکل کوي. د قوه عامل cos(ϕ) د دې فاز د اختلاف د اندازه ګڼي ده، که ϕ د کورنټ او ولټیج میانه د فاز د زاویه دی.

که ϕ=0 وي، د کورنټ او ولټیج درېنه دی، او فقط موثر ورځۍ وجود لري، واکنش ورځۍ نه. دا د صرف مقاومتی بارو په اړه عام دی.

که ϕ=0 وي، د کورنټ او ولټیج غیردرېنه دی، د موثر او واکنش ورځۍ په اړه. د مغناطيسي بارو (په مثال د موتورونو) کورنټ د ولټیج په پایلو کې کېږي؛ د کپاسیټوری بارو کورنټ د ولټیج ته په پایلو کې کېږي.

3. د انرژي تبدیلولو منظر

موثر ورځۍ د فیزیکي معنی:

موثر ورځۍ د مقاومتی عنصرونو په واسطه د الکتروني انرژي ته د نورو انرژيو، دا هم ترمیم کوي چې مکانيکي انرژي یا حرارت. مثال، د موتور کې، موثر ورځۍ د بار د مقاومت په پایلو کې، روتر راولي او مکانيکي کار تولیدوي.

موثر ورځۍ د اندازه د سیسټمونو کې د حقیقي انرژي خپل کولو ته ده، دا د کاروباری کار تولیدولو سره مستقیم مربوط ده.

واکنش ورځۍ د فیزیکي معنی:

واکنش ورځۍ د کاروباری کار تولید نه کوي، که د مغناطيسي یا الکتریکي فیلدونو کې د انرژي ذخيره سره مربوط ده. دا د منبع او بار میانه اوسیلیټ کوي، د مکانيکي کار تولید نه کوي.

واکنش ورځۍ د اصلي رول د ولټیج لارې د سیسټمونو کې حفظ کولو او د مغناطيسي یا الکتریکي فیلدونو تاسیس او حفظ کولو ده. که دا د کاروباری کار تولید نه کوي، دا د سیسټمونو په پایدار کارکوونکي کې ضروري ده.

4. د الکتروني موتور په مثال

د الکتروني موتور په مثال، د موثر ورځۍ او واکنش ورځۍ د تمایز په اړه د چېرته وړه ده:

موثر ورځۍ: د موتور کې د موثر ورځۍ د بار د مقاومت په پایلو کې، روتر راولي او مکانيکي کار تولیدوي. دا د وړه د قسم د قوه د مکانيکي انرژي ته تبدیل کوي، د ماشینو په مثال د پامپونو یا فانونو کې د کاروباري کار تولیدوي.

واکنش ورځۍ: د موتور کې د واکنش ورځۍ د روتر او استاتور میانه د مغناطيسي فیلد تاسیس او حفظ کولو لپاره کارول کیږي. دا مغناطيسي فیلد د موتور کې د کاروباري کار تولیدولو لپاره ضروري ده، که دا د مکانيکي کار تولید نه کوي. واکنش ورځۍ د منبع او موتور میانه اوسیلیټ کوي، د مفید مکانيکي انرژي ته تبدیل نه کوي.

5. د انرژي تحفظ قانون

د انرژي تحفظ قانون په موجب، د سیسټمونو ته د الکتروني انرژي ورودی د خروجي انرژي (په مثال د مکانيکي او حرارتی انرژي) او هر څو ټولنې (په مثال د مقاومتی ټولنې) برابر وي. موثر ورځۍ د الکتروني انرژي یوه برخه ده چې حقیقي کې خپل کیږي او د کاروباري کار تولیدوي، که واکنش ورځۍ د موقتي طور په مغناطيسي یا الکتریکي فیلدونو کې ذخيره کیږي او د کاروباري کار تولید نه کوي.

6. د ریاضي تعبیر

د سه فازي AC سیسټمونو کې، د کلی ظاهری قوه S (Apparent Power) په اړه د ډیګر یې ایښودلی شي:

که:

• P د موثر ورځۍ ده، واټ (W) په یوهمونه.

• Q د واکنش ورځۍ ده، ولټ-امپیر واکنش (VAR) په یوهمونه.

موثر ورځۍ P په پام کې د ډیګر یې ایښودلی شي:

واکنش ورځۍ Q په پام کې د ډیګر یې ایښودلی شي:

یاهن، V د لاین ولټیج دی، I د لاین کورنټ دی، او ϕ د کورنټ او ولټیج میانه د فاز د زاویه دی.

7. د خلاصه

• موثر ورځۍ د حقیقي قوه دی چې خپل کیږي او د کاروباري کار تولیدوي، مثلاً د مکانيکي یا حرارتی انرژي. دا د مقاومتی عنصرونو سره مربوط ده او مکانيکي کار تولید کوي.

• واکنش ورځۍ د مغناطيسي یا کپاسیټوری عنصرونو سره مربوط ده، د منبع او بار میانه اوسیلیټ کوي. دا د مغناطيسي یا الکتریکي فیلدونو حفظ کوي، که د کاروباري کار تولید نه کوي.

په دې توګه، موثر ورځۍ د مکانيکي کار تولید کوي، که واکنش ورځۍ، که د سیسټمونو په پایدار کارکوونکي کې ضروري ده، د کاروباري کار تولید نه کوي. واکنش ورځۍ د انرژي ترسالولو پروسه کې د مغناطيسي یا الکتریکي فیلدونو حفظ کولو لپاره د حمایت ورکوي.