Ako vypočítať aktívny výkon, jalový výkon a zdanlivý výkon? Ako spolu súvisia?

Aktívny výkon: V obvode striedavého prúdu je aktívny výkon v každom okamihu iný a neustále sa mení. Vo všeobecnosti sa priemerný aktívny výkon (priemerná hodnota výkonu v cykle) používa na meranie spotreby energie v obvode.

Pre jednofázový striedavý obvod je vzorec výpočtu P=UIcosΦ

kde:

P – aktívny výkon (watty)

U – efektívna hodnota striedavého napätia (volty)

I – efektívna hodnota striedavého prúdu (A)

cosΦ — účinník záťaže

Jednotkou aktívneho výkonu je watt (W) alebo kilowatt (KW), megawatt (MW).

Keď je záťaž čisto odporová, napätie a prúdová fáza sú rovnaké, Φ=0 stupeň , cosΦ=1, a energia spotrebovaná rezistorom je celý aktívny výkon (P=UI ).

Keď je záťaž čistou indukčnosťou alebo čistou kapacitou, fázový rozdiel medzi napätím a prúdom je Φ=90 stupeň , cosΦ=0 a aktívny výkon P=0, takže čistá indukčná alebo čistá kapacitná záťaž nespotrebováva aktívny výkon.

Jalový výkon: Na meranie situácie výmeny energie ľudia využívajú maximálnu hodnotu výkonu v procese výmeny energie (teda maximálnu hodnotu okamžitého výkonu) na vyjadrenie jalového výkonu.

Podľa vzorca je vzorec na výpočet jalového výkonu Q: Q=UIsinΦ

Vo vzorci: sinΦ—sínusová hodnota fázového rozdielu medzi striedavým napätím a prúdom.

Jednotkou jalového výkonu je var (var) alebo kilovar (Kvar), megavar (Mvar).

Keď je záťaž čistá indukčnosť alebo čistá kapacita, Φ=90 stupeň, sinΦ=1. Takže Q=UI, to znamená, že existuje iba jalový výkon a nespotrebúva sa žiadny aktívny výkon. Keď je záťaž čistý odpor, Φ=0 stupeň, sinΦ=0, teda Q=0, to znamená, že sa spotrebúva iba činný výkon bez jalového výkonu.

Zdanlivý výkon: Vo všeobecnom obvode striedavého prúdu sú v prenášanom elektrickom výkone aktívne aj reaktívne zložky. Preto súčinom efektívnej hodnoty napätia a efektívneho prúdu nie je ani činný ani jalový výkon, ale ich kombinovaná veličina. Toto kombinované množstvo sa nazýva zdanlivý výkon, reprezentovaný písmenom S.

S＝UI

Jednotkou zdanlivého výkonu je volt-ampér (VA), alebo kilovolt-ampér (KVA), megavolt-ampér (MVA).

Zariadenie na výrobu striedavého prúdu je navrhnuté a používané podľa špecifikovaného napätia a prúdu, takže niekedy je vhodnejšie vyjadriť kapacitu zariadenia zdanlivým výkonom. Napríklad kapacita transformátora sa vzťahuje na jeho zdanlivý výkon.

Kvantitatívny vzťah medzi zdanlivým výkonom S, aktívnym výkonom P a jalovým výkonom Q je presne ekvivalentný trojstrannému vzťahu pravouhlého trojuholníka. S je ekvivalentné prepone a P a Q sú ekvivalentné dvom pravouhlým stranám, ktoré sa nazývajú mocninné trojuholníky.

Jeho prevodný vzorec je nasledujúci:

S²＝Q²＋P²

cosΦ=P/S Je možné vidieť, že účinník cosΦ možno definovať ako pomer aktívneho výkonu spotrebovaného záťažou k jej zdanlivému výkonu, ktorý predstavuje podiel aktívneho výkonu spotrebovaného záťažou v zdanlivú silu.