మనమందరం రోజూ ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాలతో ఎదుర్కొంటున్నాము, అవి లేకుండా, మన జీవితం ఆగిపోతుందని అనిపిస్తుంది. మరియు వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి సాంకేతిక మాన్యువల్లో ఒక శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. ఈ రోజు మనం అది ఏమిటో అర్థం చేసుకుంటాము, గణన యొక్క రకాలు మరియు పద్ధతులను నేర్చుకోండి.
కంటెంట్‌లు
AC సర్క్యూట్లో పవర్
ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లకు ప్లగ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాలు ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్లో పనిచేస్తాయి, కాబట్టి ఈ పరిస్థితులలో మేము శక్తిని పరిశీలిస్తాము. అయితే, మొదట, భావన యొక్క సాధారణ నిర్వచనాన్ని ఇద్దాం.
శక్తి - విద్యుత్ శక్తి మార్చబడిన లేదా ప్రసారం చేయబడిన రేటును సూచించే భౌతిక పరిమాణం.
ఒక సంకుచిత కోణంలో, విద్యుత్ శక్తి అనేది ఒక కాలంలో చేసిన పనికి ఆ కాలానికి నిష్పత్తిగా చెప్పబడుతుంది.
మేము ఈ నిర్వచనాన్ని తక్కువ శాస్త్రీయంగా పారాఫ్రేజ్ చేస్తే, శక్తి అనేది వినియోగదారుడు నిర్దిష్ట వ్యవధిలో వినియోగించే నిర్దిష్ట శక్తి అని చెబుతాము. సరళమైన ఉదాహరణ సాధారణ ప్రకాశించే లైట్ బల్బ్. లైట్ బల్బు అది వినియోగించే విద్యుత్‌ను వేడి మరియు కాంతిగా మార్చే రేటు దాని వాటేజ్. దీని ప్రకారం, లైట్ బల్బ్ యొక్క ప్రారంభ రేటు ఎక్కువ, అది ఎక్కువ శక్తిని వినియోగిస్తుంది మరియు ఎక్కువ కాంతిని ఇస్తుంది.
ఈ సందర్భంలో విద్యుత్తును కొన్ని ఇతర ప్రక్రియలుగా (కాంతి, వేడి, మొదలైనవి) మార్చే ప్రక్రియ మాత్రమే లేదు కాబట్టి.కాంతి, వేడి మొదలైనవి.), కానీ విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క డోలనం ప్రక్రియ కూడా, ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్ మధ్య ఒక దశ షిఫ్ట్ ఉంది, మరియు ఇది తదుపరి గణనలలో పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.
ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్లో శక్తిని లెక్కించేటప్పుడు, క్రియాశీల, రియాక్టివ్ మరియు మొత్తం భాగాల మధ్య తేడాను గుర్తించడం ఆచారం.
క్రియాశీల శక్తి యొక్క భావన
క్రియాశీల (ఉపయోగకరమైన) శక్తి అనేది విద్యుత్ శక్తిని నేరుగా ఇతర రకాల శక్తిగా మార్చడానికి ఉపయోగించే శక్తిలో భాగం. ఇది లాటిన్ అక్షరం P చేత సూచించబడుతుంది మరియు కొలుస్తారు వాట్ (వాట్).
సూత్రం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది: P = U⋅I⋅cosφ,
ఇక్కడ U మరియు I వరుసగా వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క rms విలువ, cos φ అనేది వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ మధ్య దశ కోణం యొక్క కొసైన్.
ముఖ్యమైనది! గతంలో వివరించిన సూత్రం సర్క్యూట్ల గణనకు అనుకూలంగా ఉంటుంది 220V వద్ద సర్క్యూట్లుఅయినప్పటికీ, హెవీ డ్యూటీ యంత్రాలు సాధారణంగా 380 వోల్ట్‌లతో కూడిన సర్క్యూట్‌ను ఉపయోగిస్తాయి. ఇదే జరిగితే, దీన్ని మూడు లేదా 1.73 యొక్క మూలంతో గుణించండి.
రియాక్టివ్ పవర్ భావన
రియాక్టివ్ "హానికరమైన" శక్తి అనేది ప్రేరక లేదా కెపాసిటివ్ లోడ్‌లతో విద్యుత్ ఉపకరణాల ఆపరేషన్ సమయంలో ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి, మరియు సంభవించే విద్యుదయస్కాంత హెచ్చుతగ్గులను ప్రతిబింబిస్తుంది. సరళంగా చెప్పాలంటే, ఇది విద్యుత్ సరఫరా నుండి వినియోగదారునికి బదిలీ చేయబడి, ఆపై తిరిగి గ్రిడ్‌లోకి అందించబడే శక్తి.
కేసులో ఈ భాగాన్ని ఉపయోగించడం సహజంగా సాధ్యం కాదు, అంతేకాకుండా, ఇది అనేక విధాలుగా విద్యుత్ సరఫరా నెట్వర్క్కి హాని చేస్తుంది, కాబట్టి వారు సాధారణంగా దాని కోసం భర్తీ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తారు.
ఈ విలువ లాటిన్ అక్షరం Q ద్వారా సూచించబడుతుంది.
గుర్తుంచుకోండి! రియాక్టివ్ పవర్ సాధారణ వాట్లలో కొలవబడదు (వాట్కానీ వోల్ట్-ఆంపియర్ రియాక్టివ్‌లో (యుద్ధం).
సూత్రం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది:
Q = U⋅I⋅sinφ,
ఇక్కడ U మరియు I వరుసగా RMS వోల్టేజీలు మరియు ప్రవాహాలు, sinφ అనేది వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ మధ్య దశ కోణం యొక్క సైన్.
ముఖ్యమైనది! దశ చలనాన్ని బట్టి ఈ విలువ గణనలో సానుకూలంగా లేదా ప్రతికూలంగా ఉండవచ్చు.
కెపాసిటివ్ మరియు ఇండక్టివ్ లోడ్లు
రియాక్టివ్ మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం (కెపాసిటివ్ మరియు ప్రేరక) లోడ్లు అంతర్గతంగా కెపాసిటివ్ మరియు ఇండక్టివ్ లోడ్లు, ఇవి శక్తిని నిల్వ చేస్తాయి మరియు దానిని తిరిగి గ్రిడ్‌లోకి ఫీడ్ చేస్తాయి.
ప్రేరక లోడ్ మొదట విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క శక్తిని అయస్కాంత క్షేత్రంగా మారుస్తుంది (సగం సగం వ్యవధిలో), ఆపై అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క శక్తిని విద్యుత్ ప్రవాహంగా మారుస్తుంది మరియు దానిని మెయిన్స్‌కు ప్రసారం చేస్తుంది. ఉదాహరణలు అసమకాలిక మోటార్లు, రెక్టిఫైయర్లు, ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, విద్యుదయస్కాంతాలు.
ముఖ్యమైనది! ప్రేరక లోడ్‌లతో, ప్రస్తుత వక్రత ఎల్లప్పుడూ వోల్టేజ్ వక్రరేఖ కంటే సగం వ్యవధిలో వెనుకబడి ఉంటుంది.
కెపాసిటివ్ లోడ్ విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క శక్తిని ఎలెక్ట్రిక్ ఫీల్డ్‌గా మారుస్తుంది మరియు ఫలితంగా వచ్చే ఫీల్డ్ యొక్క శక్తిని తిరిగి విద్యుత్ ప్రవాహంగా మారుస్తుంది. రెండు ప్రక్రియలు మళ్లీ ఒక్కొక్కటి సగం వ్యవధి వరకు నడుస్తాయి. కెపాసిటర్లు, బ్యాటరీలు, సింక్రోనస్ మోటార్లు ఉదాహరణలు.
ముఖ్యమైనది! కెపాసిటివ్ లోడ్ సమయంలో, ప్రస్తుత వక్రత వోల్టేజ్ వక్రరేఖ కంటే సగం వ్యవధిలో ముందు ఉంటుంది.
శక్తి కారకం cosφ
పవర్ ఫ్యాక్టర్ cosφ (కొసైన్ ఫై అని చదువుతుందివిద్యుత్ శక్తి వినియోగం యొక్క సామర్థ్యాన్ని ప్రతిబింబించే స్కేలార్ భౌతిక పరిమాణం. సరళంగా చెప్పాలంటే, cosφ కోఎఫీషియంట్ రియాక్టివ్ భాగం యొక్క ఉనికిని మరియు మొత్తం శక్తికి సంబంధించి ఫలిత క్రియాశీల భాగం యొక్క పరిమాణాన్ని చూపుతుంది.
క్రియాశీల విద్యుత్ శక్తి మొత్తం విద్యుత్ శక్తికి నిష్పత్తి ద్వారా cosφ కారకం కనుగొనబడింది.
గమనిక! మరింత ఖచ్చితమైన గణనలో, సైనోసోయిడ్ యొక్క నాన్ లీనియర్ వక్రీకరణలు పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి, అయినప్పటికీ, సాధారణ గణనలలో అవి నిర్లక్ష్యం చేయబడతాయి.
ఈ కారకం యొక్క విలువ 0 నుండి 1 వరకు మారవచ్చు (గణన శాతంగా నిర్వహించబడితే, 0% నుండి 100% వరకు)గణన సూత్రం నుండి దాని విలువ ఎక్కువ అని అర్థం చేసుకోవడం కష్టం కాదు, క్రియాశీల భాగం ఎక్కువ, అందువలన పరికరం యొక్క పనితీరు మెరుగ్గా ఉంటుంది.
మొత్తం శక్తి యొక్క భావన. శక్తి త్రిభుజం
మొత్తం శక్తి అనేది వరుసగా యాక్టివ్ మరియు రియాక్టివ్ పవర్‌ల స్క్వేర్‌ల మొత్తానికి సమానమైన జ్యామితీయంగా లెక్కించబడిన పరిమాణం. ఇది లాటిన్ అక్షరం S ద్వారా సూచించబడుతుంది.
మీరు వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను వరుసగా గుణించడం ద్వారా మొత్తం శక్తిని కూడా లెక్కించవచ్చు.
ఎస్ = U⋅I
ముఖ్యమైనది! మొత్తం శక్తి వోల్ట్-ఆంపియర్లలో కొలుస్తారు (VA).
శక్తి త్రిభుజం అనేది గతంలో వివరించిన అన్ని గణనలు మరియు క్రియాశీల, రియాక్టివ్ మరియు మొత్తం శక్తి మధ్య సంబంధాల యొక్క అనుకూలమైన ప్రాతినిధ్యం.
కాథెటస్‌లు రియాక్టివ్ మరియు యాక్టివ్ భాగాలను సూచిస్తాయి, అయితే హైపోటెన్యూస్ మొత్తం శక్తిని సూచిస్తుంది. జ్యామితి చట్టాల ప్రకారం, కోణం φ యొక్క కొసైన్ క్రియాశీల మరియు మొత్తం భాగాల నిష్పత్తికి సమానంగా ఉంటుంది, అనగా ఇది శక్తి కారకం.
క్రియాశీల, రియాక్టివ్ మరియు మొత్తం శక్తిని ఎలా కనుగొనాలి. గణన ఉదాహరణ
అన్ని గణనలు గతంలో పేర్కొన్న సూత్రాలు మరియు శక్తి త్రిభుజంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఆచరణలో సర్వసాధారణంగా ఉన్న సమస్యను చూద్దాం.
సాధారణంగా, ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాలు క్రియాశీల శక్తి మరియు cos ϕ విలువతో లేబుల్ చేయబడతాయి. ఈ డేటాతో రియాక్టివ్ మరియు మొత్తం భాగాలను లెక్కించడం సులభం.
దీన్ని చేయడానికి, క్రియాశీల శక్తిని cosφ ద్వారా విభజించి, ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్ యొక్క ఉత్పత్తిని పొందండి. ఇది మొత్తం శక్తి అవుతుంది.
అప్పుడు, శక్తి త్రిభుజం నుండి, మేము మొత్తం మరియు క్రియాశీల శక్తి యొక్క చతురస్రాల మధ్య వ్యత్యాసం యొక్క వర్గానికి సమానమైన రియాక్టివ్ శక్తిని కనుగొంటాము.
ఆచరణలో cosφ ఎలా కొలుస్తారు
cos ϕ విలువ సాధారణంగా ఎలక్ట్రిక్ ఉపకరణాల లేబుల్‌లపై పేర్కొనబడుతుంది, అయితే, దానిని ఆచరణలో కొలవడం అవసరమైతే, ఒక ప్రత్యేక పరికరం, a ఒక ఫాసోమీటర్. డిజిటల్ వాట్మీటర్ కూడా ఈ పనిని సులభంగా తట్టుకోగలదు.
ఫలితంగా cosφ తగినంత తక్కువగా ఉంటే, అది ఆచరణాత్మకంగా భర్తీ చేయబడుతుంది. సర్క్యూట్లో అదనపు పరికరాలను చేర్చడం ద్వారా ఇది ప్రధానంగా జరుగుతుంది.
- రియాక్టివ్ కాంపోనెంట్ కోసం సరిదిద్దాల్సిన అవసరం ఉంటే, అప్పుడు రియాక్టివ్ ఎలిమెంట్ సర్క్యూట్లో చేర్చబడాలి, ఇది ఇప్పటికే పనిచేస్తున్న పరికరానికి వ్యతిరేక దిశలో పనిచేస్తుంది. ఇండక్షన్ మోటారు యొక్క ఆపరేషన్‌ను భర్తీ చేయడానికి, ఉదాహరణకు ప్రేరక లోడ్, కెపాసిటర్ సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. సింక్రోనస్ మోటార్ యొక్క పరిహారం కోసం ఒక విద్యుదయస్కాంతం అనుసంధానించబడి ఉంది.
- నాన్ లీనియారిటీ సమస్యలను సరిదిద్దడానికి అవసరమైతే, నిష్క్రియ cosφ కరెక్టర్ సర్క్యూట్‌లోకి ప్రవేశపెట్టబడుతుంది, ఉదాహరణకు లోడ్‌తో సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయబడిన అధిక ఇండక్టెన్స్ చౌక్.
పవర్ - ఇది ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాల యొక్క అతి ముఖ్యమైన సూచికలలో ఒకటి, కాబట్టి ఇది ఏమిటో మరియు అది ఎలా లెక్కించబడుతుందో తెలుసుకోవడానికి, ఇది పాఠశాల విద్యార్థులకు మరియు సాంకేతిక పరిజ్ఞానంలో నైపుణ్యం కలిగిన వ్యక్తులకు మాత్రమే కాకుండా, మనందరికీ కూడా ఉపయోగపడుతుంది.
సంబంధిత కథనాలు:
