మనమందరం ప్రతిరోజూ ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాలను చూస్తాము, అవి లేకుండా మన జీవితం ఆగిపోతుందని అనిపిస్తుంది. మరియు సాంకేతిక సూచనలలో వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి శక్తిని సూచిస్తుంది. ఈ రోజు మనం అది ఏమిటో గుర్తించాము, గణన యొక్క రకాలు మరియు పద్ధతులను నేర్చుకోండి.
విషయము
ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్లో పవర్
మెయిన్స్కు కనెక్ట్ చేయబడిన ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాలు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్లో పనిచేస్తాయి, కాబట్టి మేము ఈ పరిస్థితుల్లో శక్తిని పరిశీలిస్తాము. అయితే, మొదట, భావన యొక్క సాధారణ నిర్వచనాన్ని ఇద్దాం.
శక్తి - విద్యుత్ శక్తి మార్పిడి లేదా ప్రసార రేటును ప్రతిబింబించే భౌతిక పరిమాణం.
సంకుచిత కోణంలో, విద్యుత్ శక్తి అనేది ఈ కాలానికి నిర్దిష్ట వ్యవధిలో చేసిన పని యొక్క నిష్పత్తి అని వారు అంటున్నారు.
ఈ నిర్వచనాన్ని తక్కువ శాస్త్రీయంగా పారాఫ్రేజ్ చేయడానికి, శక్తి అనేది నిర్దిష్ట వ్యవధిలో వినియోగదారు వినియోగించే నిర్దిష్ట శక్తి అని తేలింది. సరళమైన ఉదాహరణ సాధారణ ప్రకాశించే దీపం. ఒక బల్బు అది వినియోగించే విద్యుత్ను వేడిగా మరియు కాంతిగా మార్చే రేటు దాని శక్తి. దీని ప్రకారం, ఈ సూచిక ప్రారంభంలో లైట్ బల్బ్ కోసం ఎక్కువగా ఉంటుంది, అది శక్తిని వినియోగిస్తుంది మరియు ఎక్కువ కాంతిని ఇస్తుంది.
ఈ సందర్భంలో విద్యుత్తును మరొకదానికి మార్చే ప్రక్రియ మాత్రమే లేదు (కాంతి, ఉష్ణ, మొదలైనవి.), కానీ విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాల డోలనం ప్రక్రియ, ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్ మధ్య ఒక దశ షిఫ్ట్ కనిపిస్తుంది మరియు ఇది తదుపరి గణనలలో పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.
ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్లో శక్తిని లెక్కించేటప్పుడు, క్రియాశీల, రియాక్టివ్ మరియు పూర్తి భాగాలను వేరు చేయడం ఆచారం.
క్రియాశీల శక్తి యొక్క భావన
చురుకైన "ఉపయోగకరమైన" శక్తి అనేది విద్యుత్ శక్తిని కొన్ని ఇతర శక్తిగా మార్చే ప్రక్రియను నేరుగా వర్ణించే శక్తిలో భాగం. లాటిన్ అక్షరం P ద్వారా సూచించబడుతుంది మరియు కొలుస్తారు వాట్స్ (మంగళ).
సూత్రం ప్రకారం లెక్కించబడుతుంది: P = U⋅I⋅cosφ,
ఇక్కడ U మరియు I వరుసగా సర్క్యూట్ యొక్క వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క rms విలువ, cos φ అనేది వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ మధ్య దశ కోణం యొక్క కొసైన్.
ముఖ్యమైనది! ముందుగా వివరించిన ఫార్ములా సర్క్యూట్లను లెక్కించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది వోల్టేజ్ 220Vఅయితే, శక్తివంతమైన యూనిట్లు సాధారణంగా 380V వోల్టేజ్తో నెట్వర్క్ను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ సందర్భంలో, వ్యక్తీకరణను మూడు లేదా 1.73 యొక్క మూలంతో గుణించాలి
రియాక్టివ్ పవర్ భావన
రియాక్టివ్ "హానికరమైన" శక్తి అనేది ప్రేరక లేదా కెపాసిటివ్ లోడ్తో ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాల ఆపరేషన్ సమయంలో ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి మరియు కొనసాగుతున్న విద్యుదయస్కాంత డోలనాలను ప్రతిబింబిస్తుంది. సరళంగా చెప్పాలంటే, ఇది విద్యుత్ వనరు నుండి వినియోగదారునికి పంపే శక్తి, ఆపై తిరిగి నెట్వర్క్కు తిరిగి వస్తుంది.
వాస్తవానికి, వ్యాపారంలో ఈ భాగాన్ని ఉపయోగించడం అసాధ్యం, అంతేకాకుండా, ఇది విద్యుత్ సరఫరా నెట్వర్క్కు అనేక విధాలుగా హాని చేస్తుంది, కాబట్టి వారు సాధారణంగా దాని కోసం భర్తీ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తారు.
ఈ విలువ లాటిన్ అక్షరం Q ద్వారా సూచించబడుతుంది.
గుర్తుంచుకో! రియాక్టివ్ పవర్ సాంప్రదాయ వాట్స్లో కొలవబడదు (మంగళ), మరియు రియాక్టివ్ వోల్ట్-ఆంపియర్లలో (వర్).
సూత్రం ప్రకారం లెక్కించబడుతుంది:
Q = U⋅I⋅sinφ,
ఇక్కడ U మరియు I వరుసగా సర్క్యూట్ యొక్క వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క rms విలువ, sinφ అనేది వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ మధ్య దశ కోణం యొక్క సైన్.
ముఖ్యమైనది! లెక్కించేటప్పుడు, ఈ విలువ దశ కదలికపై ఆధారపడి సానుకూల మరియు ప్రతికూలంగా ఉంటుంది.
కెపాసిటివ్ మరియు ఇండక్టివ్ లోడ్లు
రియాక్టివ్ మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం (కెపాసిటివ్ మరియు ప్రేరక) లోడ్లు - వాస్తవానికి కెపాసిటెన్స్ మరియు ఇండక్టెన్స్ ఉనికిని కలిగి ఉంటుంది, ఇది శక్తిని నిల్వ చేస్తుంది మరియు తరువాత దానిని నెట్వర్క్కు ఇస్తుంది.
ప్రేరక లోడ్ విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క శక్తిని మొదట అయస్కాంత క్షేత్రంగా మారుస్తుంది (సగం సగం చక్రంలో), ఆపై అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తిని విద్యుత్ ప్రవాహంగా మారుస్తుంది మరియు దానిని నెట్వర్క్కు ప్రసారం చేస్తుంది. ఉదాహరణలు ఇండక్షన్ మోటార్లు, రెక్టిఫైయర్లు, ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, విద్యుదయస్కాంతాలు.
ముఖ్యమైనది! ప్రేరక లోడ్ను నిర్వహిస్తున్నప్పుడు, ప్రస్తుత వక్రత ఎల్లప్పుడూ వోల్టేజ్ వక్రతను సగం చక్రానికి వెనుకబడి ఉంటుంది.
కెపాసిటివ్ లోడ్ విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క శక్తిని విద్యుత్ క్షేత్రంగా మారుస్తుంది మరియు ఫలితంగా వచ్చే క్షేత్రం యొక్క శక్తిని తిరిగి విద్యుత్ ప్రవాహంగా మారుస్తుంది.రెండు ప్రక్రియలు మళ్లీ ఒక్కొక్కటి సగం సగం చక్రం వరకు కొనసాగుతాయి. కెపాసిటర్లు, బ్యాటరీలు, సింక్రోనస్ మోటార్లు ఉదాహరణలు.
ముఖ్యమైనది! కెపాసిటివ్ లోడ్ ఆపరేషన్ సమయంలో, ప్రస్తుత వక్రత వోల్టేజ్ వక్రతను సగం సగం చక్రం ద్వారా నడిపిస్తుంది.
శక్తి కారకం cosφ
పవర్ ఫ్యాక్టర్ cosφ (కొసైన్ ఫై చదవండి) అనేది విద్యుత్ శక్తి వినియోగం యొక్క సామర్థ్యాన్ని ప్రతిబింబించే స్కేలార్ భౌతిక పరిమాణం. సరళంగా చెప్పాలంటే, కోఎఫీషియంట్ cosφ రియాక్టివ్ భాగం యొక్క ఉనికిని మరియు మొత్తం శక్తికి సంబంధించి అందుకున్న క్రియాశీల భాగం యొక్క విలువను చూపుతుంది.
గుణకం cosφ అనేది క్రియాశీల విద్యుత్ శక్తి మరియు స్పష్టమైన విద్యుత్ శక్తి యొక్క నిష్పత్తి ద్వారా కనుగొనబడింది.
గమనిక! మరింత ఖచ్చితమైన గణనలో, సైనోసోయిడ్ యొక్క నాన్ లీనియర్ వక్రీకరణలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి, అయినప్పటికీ, అవి సంప్రదాయ గణనలలో నిర్లక్ష్యం చేయబడతాయి.
ఈ గుణకం యొక్క విలువ 0 నుండి 1 వరకు మారవచ్చు (గణన శాతంగా నిర్వహించబడితే, 0% నుండి 100% వరకు) గణన సూత్రం నుండి, దాని విలువ ఎక్కువ, క్రియాశీల భాగం ఎక్కువ అని అర్థం చేసుకోవడం కష్టం కాదు, అంటే పరికరం యొక్క పనితీరు మెరుగ్గా ఉంటుంది.
మొత్తం శక్తి యొక్క భావన. పవర్ ట్రయాంగిల్
స్పష్టమైన శక్తి అనేది వరుసగా యాక్టివ్ మరియు రియాక్టివ్ పవర్ యొక్క స్క్వేర్ల మొత్తానికి జ్యామితీయంగా లెక్కించబడిన విలువ. లాటిన్ అక్షరం S తో నియమించబడింది.
మీరు వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ను వరుసగా గుణించడం ద్వారా మొత్తం శక్తిని కూడా లెక్కించవచ్చు.
ఎస్ = U⋅I
ముఖ్యమైనది! స్పష్టమైన శక్తిని వోల్ట్-ఆంపియర్లలో కొలుస్తారు (VA).
శక్తి త్రిభుజం అనేది గతంలో వివరించిన అన్ని గణనలు మరియు క్రియాశీల, రియాక్టివ్ మరియు స్పష్టమైన శక్తి మధ్య సంబంధాల యొక్క అనుకూలమైన ప్రాతినిధ్యం.
కాళ్ళు రియాక్టివ్ మరియు క్రియాశీల భాగాలను ప్రతిబింబిస్తాయి, హైపోటెన్యూస్ - మొత్తం శక్తి. జ్యామితి చట్టాల ప్రకారం, కోణం φ యొక్క కొసైన్ క్రియాశీల మరియు మొత్తం భాగాల నిష్పత్తికి సమానంగా ఉంటుంది, అంటే ఇది శక్తి కారకం.
యాక్టివ్, రియాక్టివ్ మరియు స్పష్టమైన శక్తిని ఎలా కనుగొనాలి. గణన ఉదాహరణ
అన్ని గణనలు గతంలో పేర్కొన్న సూత్రాలు మరియు శక్తి త్రిభుజంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఆచరణలో చాలా తరచుగా ఎదుర్కొన్న సమస్యను పరిశీలిద్దాం.
సాధారణంగా, ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాలు క్రియాశీల శక్తి మరియు cosφ గుణకం యొక్క విలువతో గుర్తించబడతాయి. ఈ డేటాతో, రియాక్టివ్ మరియు మొత్తం భాగాలను లెక్కించడం సులభం.
దీన్ని చేయడానికి, మేము గుణకం cosφ ద్వారా క్రియాశీల శక్తిని విభజించి ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్ యొక్క ఉత్పత్తిని పొందుతాము. ఇది పూర్తి శక్తిగా ఉంటుంది.
ఇంకా, శక్తి త్రిభుజం ఆధారంగా, స్పష్టమైన మరియు క్రియాశీల శక్తుల చతురస్రాల మధ్య వ్యత్యాసం యొక్క వర్గానికి సమానమైన రియాక్టివ్ శక్తిని మేము కనుగొంటాము.
ఆచరణలో cosφ ఎలా కొలుస్తారు
cosφ గుణకం యొక్క విలువ సాధారణంగా ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాల ట్యాగ్లపై సూచించబడుతుంది, అయినప్పటికీ, దానిని ఆచరణలో కొలవడానికి అవసరమైతే, వారు ఒక ప్రత్యేక పరికరాన్ని ఉపయోగిస్తారు - దశ మీటర్. అలాగే, డిజిటల్ వాట్మీటర్ ఈ పనిని సులభంగా ఎదుర్కోగలదు.
పొందిన గుణకం cosφ తగినంత తక్కువగా ఉంటే, అది ఆచరణాత్మకంగా భర్తీ చేయబడుతుంది. సర్క్యూట్లో అదనపు పరికరాలను చేర్చడం ద్వారా ఇది ప్రధానంగా జరుగుతుంది.
- రియాక్టివ్ కాంపోనెంట్ను సరిచేయడం అవసరమైతే, రియాక్టివ్ ఎలిమెంట్ను సర్క్యూట్లో చేర్చాలి, ఇది ఇప్పటికే పనిచేస్తున్న పరికరానికి విరుద్ధంగా పనిచేస్తుంది. ఇండక్షన్ మోటర్ యొక్క ఆపరేషన్ కోసం భర్తీ చేయడానికి, ఉదాహరణకు ఒక ప్రేరక లోడ్, ఒక కెపాసిటర్ సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడింది. సిన్క్రోనస్ మోటారును భర్తీ చేయడానికి విద్యుదయస్కాంతం కనెక్ట్ చేయబడింది.
- నాన్-లీనియారిటీ సమస్యలను సరిదిద్దడానికి అవసరమైతే, నిష్క్రియ cosφ కరెక్టర్ సర్క్యూట్లోకి ప్రవేశపెట్టబడుతుంది, ఉదాహరణకు, ఇది లోడ్తో సిరీస్లో కనెక్ట్ చేయబడిన అధిక ఇండక్టెన్స్ చౌక్ కావచ్చు.
ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాల యొక్క ముఖ్యమైన సూచికలలో పవర్ ఒకటి, కాబట్టి అది ఏమిటో మరియు అది ఎలా లెక్కించబడుతుందో తెలుసుకోవడం పాఠశాల విద్యార్థులకు మరియు సాంకేతిక పరిజ్ఞానంలో నైపుణ్యం కలిగిన వ్యక్తులకు మాత్రమే కాకుండా, మనలో ప్రతి ఒక్కరికి కూడా ఉపయోగపడుతుంది.
ఇలాంటి కథనాలు:
