1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Реальні споживачі електричної енергії і повна електрична потужність

Реальні споживачі електричної енергії і повна електрична потужність

З розгляду особливостей ємнісний і індуктивного навантаження виникає цікаве питання – що станеться, якщо ємнісне і індуктивне навантаження включити одночасно і паралельно.

З огляду на їх протилежної реакції на прикладена напруга, ці дві реакції почнуть компенсувати один одного. Сумарне навантаження виявиться тільки ємнісний або індуктивного, і в деякому ідеальному випадку вдасться домогтися повної компенсації. Виглядати це буде парадоксально – підключення амперметри зафіксують значні (і рівні!) Струми через конденсатор і котушку індуктивності, і повна відсутність струму в об’єднують їх загальної ланцюга. Описана картина дещо порушується лише тим, що не існує ідеальних конденсаторів і котушок індуктивності, але подібна ідеалізація допомагає зрозуміти суть процесів, що відбуваються.

Повернемося до реальних споживачам електричної енергії. У побуті ми користуємося в основному споживачами чисто активної потужності (приклади наведені вище), і змішаної активно-індуктивному. Це електродрилі, перфоратори, електродвигуни холодильників, пральних машин та іншої побутової техніки. Також до них відносяться електричні трансформатори джерел живлення побутової радіоелектронної апаратури і стабілізаторів напруги. У разі подібної змішаної навантаження, крім активної (корисної) потужності, навантаження споживає ще й реактивну потужність, в результаті повна потужність відмовляється більше активної потужності. Повна потужність вимірюється в вольт-амперах (ВА), і завжди є твір струму в навантаженні на напругу на навантаженні.

Таємничий «косинус фі»

Aktivnaia i reaktivnaia moshchnost priborОтношеніе активної потужності до повної називається в електротехніці «косинусом фе». Позначається cos φ. Це відношення називається також і коефіцієнтом потужності. Неважко бачити, що для випадку чисто активного навантаження, де повна потужність збігається з активною, cos φ = 1. Для випадків чисто ємнісний або індуктивного навантажень, де нулю дорівнює активна потужність, cos φ = 0.

У разі змішаної навантаження значення коефіцієнта потужності полягає в межах від 0 до 1. Для побутової техніки зазвичай в діапазоні 0,5-0,9. В середньому можна вважати його рівним 0,7, більш точне значення вказується в паспорті електроприладу.

За що платимо?

І, нарешті, найцікавіше запитання – за який вид енергії платить споживач. Виходячи з того, що реактивна складова сумарної енергії не приносить споживачеві ніякої користі, при цьому частку періоду реактивна енергія споживається, а частку віддається, платити за реактивну потужність нема чого. Але біс, як відомо, криється в деталях. Оскільки змішана навантаження збільшує струм в мережі, виникають проблеми на електростанціях, де електроенергія виробляється синхронними генераторами, а саме: індуктивне навантаження «роззбуджує» генератор, і приведення його до свого попереднього стану обходиться в витрати вже реальної активної потужності на його «дозбудження».

Таким чином, змусити споживача платити за споживану реактивну індуктивного потужність цілком справедливо. Це спонукає споживача компенсувати реактивну складову своєї навантаження, а, оскільки ця складова в основному індуктивна, компенсація полягає в підключенні конденсаторів наперед розрахованої ємності.

ПОДІЛИТИСЯ: