전압, 저항 및 전력의 삼각형

벡터 다이어그램에 대한 아이디어가 있는 사람은 직각 전압 삼각형이 매우 명확하게 구분될 수 있음을 쉽게 알 수 있습니다. 각 측면은 회로의 총 전압, 활성 저항의 전압 및 전압을 반영합니다. 리액턴스에.

피타고라스 정리에 따르면 이러한 전압 간의 관계(회로의 총 전압과 해당 섹션의 전압 간)는 다음과 같습니다.

다음 단계가 이러한 전압 값을 전류로 나누는 것이라면(전류는 직렬 회로의 모든 섹션을 통해 동일하게 흐릅니다) 옴의 법칙 저항 값을 얻습니다. 즉, 이제 저항의 직각 삼각형에 대해 이야기할 수 있습니다.

유사한 방식으로(전압의 경우와 같이) 피타고라스의 정리를 사용하여 회로의 임피던스와 리액턴스 사이의 관계를 설정할 수 있습니다. 관계는 다음 공식으로 표현됩니다.

그런 다음 저항 값에 전류를 곱합니다. 실제로 직각 삼각형의 각 변을 특정 횟수만큼 증가시킵니다. 결과적으로 용량이 있는 직각 삼각형을 얻습니다.

전기 에너지의 비가역적 변환과 관련된 회로의 능동 저항에서 방출되는 유효 전력(설비에서 작업 수행 시 열로)은 에너지의 가역적 변환과 관련된 무효 전력(생성 코일 및 커패시터의 자기장 및 전기장) 및 전기 설비에 최대 전력이 공급됩니다.

유효 전력은 와트(W), 무효 전력은 가변(VAR - 볼트 암페어 무효), 합계는 VA(볼트 암페어)로 측정됩니다.

피타고라스 정리에 따르면 우리는 다음과 같이 쓸 권리가 있습니다.

이제 전력 삼각형에는 주로 유효 전력과 피상 전력으로 코사인을 쉽게 결정할 수있는 각도 phi가 있다는 사실에 주목합시다. 이 각도의 코사인(cos phi) 역률이라고 합니다. 이것은 전기 설비에서 유용한 작업을 수행할 때 얼마나 많은 총 전력이 고려되고 그리드로 반환되지 않는지를 보여줍니다.

분명히 높은 역률(최대 1)은 작동을 위해 플랜트로 전달되는 에너지의 더 높은 변환 효율을 나타냅니다. 역률이 1이면 공급된 모든 에너지가 일을 하는 데 사용됩니다.

얻은 비율을 통해 역률, 유효 전력 및 네트워크 전압 측면에서 설비의 전류 소비를 표현할 수 있습니다.

따라서 코사인 파이가 작을수록 네트워크가 특정 작업을 수행하는 데 더 많은 전류가 필요합니다. 실제로 이 요소(최대 네트워크 전류)는 전송 라인의 전송 용량을 제한하므로 역률이 낮을수록 라인 부하가 커지고 유용한 대역폭이 낮아집니다(낮은 코사인 파이는 제한으로 이어짐). 코사인 파이가 감소하는 전력선의 줄 손실은 다음 공식에서 볼 수 있습니다.

전송선의 능동 저항 R에서 부하에 반응하더라도 전류 I가 높을수록 손실이 증가합니다. 따라서 역률이 낮으면 전기 전송 비용이 단순히 증가한다고 말할 수 있습니다. 이는 코사인파이를 높이는 것이 중요한 국가경제과제임을 의미한다.

전체 전력의 무효 성분이 0에 근접하는 것이 바람직하며, 이를 위해서는 전동기 및 변압기는 항상 전부하 상태에서 사용하고 사용이 끝나면 꺼서 공회전하지 않도록 하는 것이 좋을 것입니다. 무부하 상태에서 모터와 변압기는 역률이 매우 낮습니다. 사용자의 코사인 파이를 높이는 한 가지 방법은 다음을 사용하는 것입니다. 커패시터 뱅크 그리고 동기 보상기.