AC 회로에서 전원을 찾는 방법
AC 전원은 DC 전원과 다릅니다. 모든 사람은 직류가 능동 부하 R을 가열할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 커패시터 C가 포함된 회로에 직류 전원을 공급하기 시작하면 충전되자마자 이 커패시터는 회로를 통해 더 이상 전류를 통과시키지 않습니다.
DC 회로의 코일 L은 특히 강자성 코어를 포함하는 경우 일반적으로 자석처럼 동작할 수 있습니다. 이 경우 활성 저항을 갖는 코일 도선은 코일과 직렬로 연결된 저항 R과 다르지 않습니다(그리고 코일 도선의 옴 저항과 동일한 정격).
어느 쪽이든 부하가 수동 소자로만 구성된 DC 회로에서, 과도 프로세스 그녀가 수유를 시작하자마자 거의 끝나고 더 이상 나타나지 않습니다.
교류 및 무효 요소
교류 회로와 관련하여 과도 현상은 결정적이지는 않지만 가장 중요하며 열 또는 기계적 작업의 형태로 에너지를 소산할 수 있을 뿐만 아니라 최소한의 성능을 발휘할 수 있는 그러한 회로의 모든 요소입니다. 전기장 또는 자기장의 형태로 축적된 에너지는 전류에 영향을 미쳐 인가된 전압의 진폭뿐만 아니라 통과하는 전류의 주파수에 따라 일종의 비선형 응답을 유발합니다.
따라서 교류를 사용하면 전력이 능동 소자에서 열의 형태로 소실될 뿐만 아니라 에너지의 일부가 연속적으로 축적된 다음 다시 전원으로 반환됩니다. 이것은 용량성 및 유도성 요소가 교류의 통과에 저항한다는 것을 의미합니다.
회로에서 정현파 교류 커패시터는 주기의 절반 동안 먼저 충전되고 다음 절반 주기 동안 방전되어 전하를 다시 주전원으로 되돌리는 식으로 주전원 사인파의 각 절반 기간 동안 충전됩니다. AC 회로의 인덕터는 주기의 첫 번째 분기 동안 자기장을 생성하고 해당 자기장의 다음 분기 동안 감소하여 전류 형태의 에너지가 소스로 다시 돌아갑니다. 이것은 순전히 용량성 및 순전히 유도성 부하가 동작하는 방식입니다.
순전히 용량 성 부하에서 전류는 삼각법으로 볼 때 주 사인파 주기의 1/4, 즉 90도만큼 전압을 이끕니다(커패시터의 전압이 최대에 도달하면 이를 통과하는 전류는 0입니다) , 전압이 0을 통과하기 시작하면 부하 회로의 전류가 최대가 됩니다).
순전히 유도성 부하에서 전류는 전압보다 90도 지연됩니다. 즉, 정현파 주기의 1/4만큼 지연됩니다(인덕턴스에 적용된 전압이 최대일 때 전류는 증가하기 시작합니다). 순전히 활성 부하의 경우 전류와 전압은 어느 순간에도 서로 뒤처지지 않습니다. 즉, 위상이 엄격하게 일치합니다.
총, 무효 및 유효 전력, 역률
교류 회로의 부하가 완벽하게 활성화되지 않으면 반응성 구성 요소가 반드시 존재합니다. 변압기 및 전기 기계 권선의 유도 성 구성 요소, 커패시터 및 용량 성 구성 요소가있는 기타 용량 성 요소, 전선의 인덕턴스 등 .n.
결과적으로 AC 회로에서 전압과 전류는 위상이 다릅니다 (동일한 위상이 아니므로 최대 값과 최소 값이 최대 값과 정확히 일치하지 않고 최소값이 최소값과 정확히 일치하지 않음) 일반적으로 phi라고하는 특정 각도만큼 전압에서 전류의 약간의 지연이 항상 있습니다. 그리고 코사인 파이의 크기는 역률, 코사인 파이는 실제로 부하 회로에서 회복 불가능하게 소비되는 유효 전력 R과 반드시 부하를 통과하는 총 전력 S의 비율이기 때문입니다.
AC 전압 소스는 총 전력 S를 부하 회로에 공급하고, 이 총 전력의 일부는 주기의 1/4마다 다시 소스로 반환됩니다(이리저리 돌아오고 방황하는 부분을 반응성 성분 Q), 부품은 열 또는 기계 작업의 형태로 유효 전력 P의 형태로 소비됩니다.
반응성 요소를 포함하는 부하가 의도한 대로 작동하려면 전체 전력에서 전기 에너지원에 의해 전력이 공급되어야 합니다.
AC 회로에서 피상 전력을 계산하는 방법
교류 회로에서 부하의 총 전력 S를 측정하려면 전류 I와 전압 U를 곱하거나 교류 전압계와 전류계로 측정하기 쉬운 평균 (유효) 값을 곱하면 충분합니다. 이 장치는 2선식 단상 네트워크의 경우 진폭의 1.414배보다 작은 평균 유효 값을 정확하게 보여줍니다. 이렇게 하면 소스에서 수신기로 전달되는 전력의 양을 알 수 있습니다. 평균값은 기존 네트워크에서 전류가 정현파이고 매초 소비되는 에너지의 정확한 값을 가져와야 하기 때문에 사용됩니다.
AC 회로에서 유효 전력을 계산하는 방법
예를 들어 부하가 순수한 활성 특성인 경우(예: 니크롬 또는 백열 램프로 만든 가열 코일) 전류계와 전압계의 판독값을 곱하면 활성 전력 소비 P가 됩니다. 부하는 능동-무효 특성을 가지므로 계산 시 코사인 파이, 즉 역률을 알아야 합니다.
특수 전기 측정 장치 — 위상계, 코사인 파이를 직접 측정할 수 있습니다. 즉, 역률의 수치를 얻을 수 있습니다. 코사인 파이를 알면 이전 단락에서 설명한 계산 방법 인 총 전력 S를 곱해야합니다. 이것은 네트워크에서 소비하는 에너지의 활성 구성 요소인 유효 전력이 됩니다.
무효 전력 계산 방법
무효 전력을 찾으려면 피타고라스 정리의 추론을 사용하여 전력 삼각형을 설정하거나 단순히 총 전력에 정현파를 곱하면 충분합니다.