Faktor Kuasa Menaun vs Faktor Kuasa Akhir | Perbezaan Fasa Dijelaskan

Faktor kuasa leading dan lagging adalah dua konsep utama yang berkaitan dengan faktor kuasa dalam sistem elektrik AC. Perbezaan utama terletak pada hubungan fasa antara arus dan voltan: dalam faktor kuasa leading, arus mendahului voltan, manakala dalam faktor kuasa lagging, arus tertinggal di belakang voltan. Tingkah laku ini bergantung pada sifat beban dalam litar.

Apakah Faktor Kuasa?

Faktor kuasa adalah parameter penting, tanpa dimensi, dalam sistem elektrik AC, yang berlaku untuk litar fasa tunggal dan tiga fasa. Ia ditakrifkan sebagai nisbah kuasa sebenar (atau nyata) kepada kuasa muncul.

Dalam litar DC, kuasa boleh ditentukan secara langsung dengan menggandakan pembacaan voltan dan arus. Walau bagaimanapun, dalam litar AC, hasil darab ini memberikan kuasa muncul, bukan kuasa sebenar yang dikonsumsi. Ini kerana kuasa yang disediakan (kuasa muncul) tidak sepenuhnya digunakan; bahagian yang melakukan kerja berguna dipanggil kuasa sebenar.

Secara ringkas, faktor kuasa adalah kosinus sudut fasa antara voltan (V) dan arus (I). Untuk beban linear dalam litar AC, faktor kuasa berkisar dari -1 hingga 1. Nilai yang lebih hampir kepada 1 menunjukkan sistem yang lebih cekap dan stabil.

Takrif Faktor Kuasa Leading

Faktor kuasa leading berlaku apabila beban kapasitif hadir dalam litar. Dalam beban kapasitif atau resistif-kapasitif (RC) yang murni, arus mendahului voltan bekalan, menyebabkan faktor kuasa leading.

Oleh kerana faktor kuasa adalah nisbah kuasa sebenar kepada kuasa muncul—dan untuk gelombang sinusoid, kosinus sudut fasa antara voltan dan arus—arus yang mendahului mencipta sudut fasa positif, memberikan faktor kuasa leading.

Seperti yang jelas dari gambar di atas, arus $I$ melintasi paksi masa pada titik sifar lebih awal dalam fasa berbanding voltan $V$. Keadaan ini dikenali sebagai faktor kuasa leading. Gambar di bawah menunjukkan segitiga kuasa untuk faktor kuasa leading.

Takrif Faktor Kuasa Lagging

Faktor kuasa lagging dalam litar AC berlaku apabila beban bersifat induktif. Ini kerana, dalam kehadiran beban induktif atau resistif-induktif yang murni, perbezaan fasa wujud antara voltan dan arus sehingga arus tertinggal di belakang voltan. Akibatnya, faktor kuasa litar tersebut dikatakan lagging.

Pertimbangkan gelombang voltan bekalan dan arus melalui beban induktif murni:

Di sini, arus melintasi titik sifar paksi masa pada fasa yang lebih lewat berbanding voltan, menghasilkan faktor kuasa lagging. Segitiga kuasa untuk faktor kuasa lagging ditunjukkan di bawah:

Kesimpulan

Dari perbincangan di atas, dapat disimpulkan bahawa secara ideal, voltan dan arus diandaikan berada dalam fasa, menghasilkan sudut fasa 0° antara keduanya. Walau bagaimanapun, dalam praktik, perbezaan fasa wujud, dan ini diwakili oleh faktor kuasa litar.