ఎలా చూపించగలరు కార్యకర శక్తిని మాత్రమే మెకానికల్ పనికి కారణంగా ఉందని మరియు ప్రతిక్రియాత్మక శక్తి కాదని?

ఎలా చూపబడుతుంది యజమానికి కార్యకర శక్తి అనేది ప్రత్యక్ష శక్తి, కానీ ప్రతిక్రియా శక్తి కాదు

కార్యకర శక్తి (Active Power, P) యజమానికి ప్రత్యక్ష శక్తిగా ఉంటుందని, ప్రతిక్రియా శక్తి (Reactive Power, Q) కాదని చూపించడానికి, శక్తి వ్యవస్థల భౌతిక సిద్ధాంతాలను మరియు శక్తి మార్పిడి స్వభావాన్ని పరిశోధించవచ్చు. క్రింద వివరణ ఇవ్వబడింది:

1. కార్యకర శక్తి మరియు ప్రతిక్రియా శక్తి నిర్వచనాలు

కార్యకర శక్తి P: కార్యకర శక్తి అనేది AC సర్క్యూట్‌లో ఉపయోగపడే వాటిని మరియు ఉపయోగకర పన్నుకు మార్చబడే వాటిని సూచిస్తుంది. ఇది రెసిస్టీవ్ ఘటకాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది మరియు విద్యుత్ శక్తిని మరియు యాంత్రిక శక్తిని మార్చడం ద్వారా విద్యుత్ శక్తిని మరియు మేకానికల్ శక్తిని మార్చడం వంటి ఇతర రకాల శక్తిలో మార్పు చేస్తుంది. కార్యకర శక్తి యొక్క యూనిట్ వాట్ (W).

ప్రతిక్రియా శక్తి Q: ప్రతిక్రియా శక్తి అనేది AC సర్క్యూట్‌లో వైద్యుత శక్తి యొక్క ఒక భాగం, ఇది ప్రతిక్రియా లేదా కెప్సిటివ్ ఘటకాల ఉపస్థితి వల్ల మూలం మరియు స్రోతం మరియు లోడ్ మధ్య దోలాయించే విధంగా ఉంటుంది. ఇది నేలపై ఉపయోగకర పన్ను చేయదు, కానీ వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ వితరణను ప్రభావితం చేస్తుంది, సిస్టమ్ సువిధాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది. ప్రతిక్రియా శక్తి యొక్క యూనిట్ VAR.

2. శక్తి కారకం మరియు ప్రమాణ వ్యత్యాసం

AC సర్క్యూట్‌లో, కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ మధ్య ప్రమాణ వ్యత్యాసం కార్యకర శక్తి మరియు ప్రతిక్రియా శక్తి యొక్క నిష్పత్తిని నిర్ధారిస్తుంది. శక్తి కారకం cos(ϕ) అనేది ఈ ప్రమాణ వ్యత్యాసం యొక్క కొలత, ఇక్కడ ϕ అనేది కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ మధ్య ప్రమాణ కోణం.

ప్రమాణ వ్యత్యాసం యొక్క కోణం ϕ=0 అయినప్పుడు, కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ ఒక ప్రమాణంలో ఉంటాయ, మరియు కార్యకర శక్తి మాత్రమే ఉంటుంది, ప్రతిక్రియా శక్తి లేదు. ఇది రెసిస్టీవ్ లోడ్లలో సాధారణం.

ప్రమాణ వ్యత్యాసం యొక్క కోణం ϕ≠0 అయినప్పుడు, కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ ప్రమాణంలో లేదు, కార్యకర శక్తి మరియు ప్రతిక్రియా శక్తి రెండు ఉంటాయ. ఇండక్టివ్ లోడ్లలో (ఉదాహరణకు మోటర్లు), కరెంట్ వోల్టేజ్ కి ప్రమాణంలో కొద్దిగా విలయించుతుంది; కెప్సిటివ్ లోడ్లలో, కరెంట్ వోల్టేజ్ కి ప్రమాణంలో ముందుగా వస్తుంది.

3. శక్తి మార్పిడి దృష్టికోణం

కార్యకర శక్తి యొక్క భౌతిక అర్థం:

కార్యకర శక్తి అనేది రెసిసివ్ ఘటకాల ద్వారా విద్యుత్ శక్తిని మరియు మేకానికల్ శక్తిని మార్చడం ద్వారా ఉపయోగకర పన్ను చేస్తుంది. ఉదాహరణకు, మోటర్లో, కార్యకర శక్తి లోడ్ ప్రతిరోధాన్ని దోహదపడుతుంది, రోటర్ను తిరుగించడం మరియు మేకానికల్ పన్ను చేస్తుంది.

కార్యకర శక్తి యొక్క పరిమాణం విద్యుత్ శక్తిని మార్చడం ద్వారా ఉపయోగకర పన్ను చేయడం యొక్క నిజమైన శక్తిని నిర్ధారిస్తుంది.

ప్రతిక్రియా శక్తి యొక్క భౌతిక అర్థం:

ప్రతిక్రియా శక్తి అనేది ఉపయోగకర పన్ను చేయదు, కానీ ఇండక్టివ్ లేదా కెప్సిటివ్ ఘటకాల మధ్య మాగ్నెటిక్ లేదా విద్యుత్ క్షేత్రాలలో శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది. ఇది స్రోతం మరియు లోడ్ మధ్య దోలాయించే విధంగా ఉంటుంది, మరియు నేలపై ఉపయోగకర మేకానికల్ పన్ను చేయదు.

ప్రతిక్రియా శక్తి యొక్క ప్రధాన పాత్ర సర్క్యూట్ యొక్క వోల్టేజ్ లెవల్స్ ని నిల్వ చేయడం మరియు మాగ్నెటిక్ లేదా విద్యుత్ క్షేత్రాల నిర్మాణం మరియు నిర్వహణ చేయడం. ఇది నేలపై ఉపయోగకర పన్ను చేయదు, కానీ సిస్టమ్ యొక్క స్థిర చలనానికి అవసరం.

4. విద్యుత్ మోటర్ ఉదాహరణ

విద్యుత్ మోటర్ ఉదాహరణ తో, కార్యకర శక్తి మరియు ప్రతిక్రియా శక్తి మధ్య వ్యత్యాసం స్పష్టం అవుతుంది:

కార్యకర శక్తి: మోటర్లో కార్యకర శక్తి లోడ్ ప్రతిరోధాన్ని దోహదపడుతుంది, రోటర్ను తిరుగించడం మరియు మేకానికల్ పన్ను చేస్తుంది. ఈ శక్తి యొక్క భాగం మేకానికల్ శక్తిగా మారుతుంది, పంప్స్ లేదా ఫాన్స్ వంటి యంత్రాలను ప్రదేశం చేస్తుంది.

ప్రతిక్రియా శక్తి: మోటర్లో ప్రతిక్రియా శక్తి రోటర్ మరియు స్టేటర్ మధ్య మాగ్నెటిక్ క్షేత్రాన్ని నిర్మాణం చేస్తుంది మరియు నిర్వహణ చేస్తుంది. ఈ మాగ్నెటిక్ క్షేత్రం మోటర్ యొక్క చలనానికి అవసరం, కానీ ఇది నేలపై ఉపయోగకర మేకానికల్ పన్ను చేయదు. ప్రతిక్రియా శక్తి స్రోతం మరియు మోటర్ మధ్య దోలాయించే విధంగా ఉంటుంది, ఉపయోగకర మేకానికల్ శక్తిగా మారదు.

5. శక్తి సంరక్షణ నియమం

శక్తి సంరక్షణ నియమం ప్రకారం, సిస్టమ్‌లోకి ఇచ్చిన విద్యుత్ శక్తి యొక్క ప్రవేశ శక్తి యొక్క ప్రవేశం (మేకానికల్ మరియు ఉష్ణ శక్తిని కలిగి ఉంటుంది) మరియు ఏవైనా నష్టాలు (ఉదాహరణకు రెసిస్టీవ్ నష్టాలు) సమానం ఉంటుంది. కార్యకర శక్తి నిజంగా ఉపయోగపడే విద్యుత్ శక్తి యొక్క భాగం, మరియు ఉపయోగకర పన్ను చేస్తుంది, ప్రతిక్రియా శక్తి మాగ్నెటిక్ లేదా విద్యుత్ క్షేత్రాలలో తాత్కాలికంగా నిల్వ చేయబడుతుంది, మరియు ఉపయోగకర పన్ను చేయదు.

6. గణిత వ్యక్తీకరణ

మూడు-ఫేజీ AC సర్క్యూట్‌లో, మొత్తం సాపేక్ష శక్తి S (Apparent Power) అనేది ఈ విధంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది:

ఇక్కడ:

• P అనేది కార్యకర శక్తి, వాట్ (W) లో కొలవబడుతుంది.

• Q అనేది ప్రతిక్రియా శక్తి, VAR లో కొలవబడుతుంది.

కార్యకర శక్తి P ఈ క్రింది సూత్రం ద్వారా లెక్కించవచ్చు:

ప్రతిక్రియా శక్తి Q ఈ క్రింది సూత్రం ద్వారా లెక్కించవచ్చు:

ఇక్కడ, V అనేది లైన్ వోల్టేజ్, I అనేది లైన్ కరెంట్, మరియు ϕ అనేది కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ మధ్య ప్రమాణ కోణం.

7. సారాంశం

• కార్యకర శక్తి అనేది నిజంగా ఉపయోగపడే శక్తి మరియు ఉపయోగకర పన్ను చేస్తుంది, మేకానికల్ లేదా ఉష్ణ శక్తి వంటి ఇతర రకాల శక్తిలో మార్చబడుతుంది. ఇది రెసిసివ్ ఘటకాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది మరియు మేకానికల్ పన్ను చేయవచ్చు.

• ప్రతిక్రియా శక్తి అనేది ఇండక్టివ్ లేదా కెప్సిటివ్ ఘటకాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, స్రోతం మరియు లోడ్ మధ్య దోలాయించే విధంగా ఉంటుంది. ఇది మ