真の、反応性の、そして見かけの力
無効電力
インダクタやコンデンサなどの無効負荷はゼロ電力を消費することはわかっていますが、それらが電圧を低下させて電流を引き込むという事実は、実際に しているという欺瞞的な印象を与えます。 電力を消費します。
この「ファンタム電源」は無効電力と呼ばれます。 、および Volt-Amps-Reactive と呼ばれる単位で測定されます (VAR)、ワットではなく。
無効電力の数学記号は、(残念ながら)大文字のQです。
真の力
回路で使用または消費される実際の電力量は、真の電力と呼ばれます。 、ワットで測定されます(いつものように大文字のPで表されます)。
見かけのパワー
無効電力と真の電力の組み合わせは、見かけの電力と呼ばれます。 、これは回路の電圧と電流の積であり、位相角は関係ありません。
見かけの電力は、ボルトアンペアの単位で測定されます。 (VA)であり、大文字のSで表されます。
反応性、真、または見かけの電力の計算
原則として、真の電力は回路の散逸要素、通常は抵抗(R)の関数です。無効電力は、回路のリアクタンス(X)の関数です。
見かけの電力は、回路の総インピーダンス(Z)の関数です。電力計算ではスカラー量を扱っているため、電圧、電流、インピーダンスなどの複雑な開始量は、極の大きさで表す必要があります。 、実数または虚数の長方形のコンポーネントではありません。
たとえば、電流と抵抗から真の電力を計算する場合、電流の「実数」または「虚数」部分だけでなく、電流の極の大きさを使用する必要があります。
電圧とインピーダンスから見かけの電力を計算する場合、これらの以前は複雑だった量の両方を、スカラー演算のために極の大きさに減らす必要があります。
スカラー量を使用した方程式
3種類の電力を抵抗、リアクタンス、インピーダンスに関連付けるいくつかの電力方程式があります(すべてスカラー量を使用):
真の電力と無効電力の計算には、それぞれ2つの方程式があることに注意してください。
見かけの電力の計算に使用できる方程式は3つあり、P =IEはのみ有用です。 その目的のために。
次の回路を調べて、これら3つのタイプの電力がどのように相互に関連しているかを確認します:純粋な抵抗性負荷、純粋な反応性負荷、および抵抗性/反応性負荷。
抵抗負荷のみ
純粋な抵抗負荷の真の電力、無効電力、および見かけの電力。
無効負荷のみ
純粋な無効負荷の真の電力、無効電力、および見かけの電力。
抵抗/反応負荷
抵抗/無効負荷の真の電力、無効電力、および見かけの電力。
パワートライアングル
これらの3つのタイプのパワー(真、リアクティブ、および見かけ)は、三角関数の形式で相互に関連しています。これをパワートライアングルと呼びます :(下の図)
見かけの電力を真の電力と無効電力に関連付ける電力の三角形。
三角法の法則を使用して、他の2つの辺の長さ、または1つの辺の長さと角度を指定して、任意の辺の長さ(任意のタイプのパワーの量)を解くことができます。
レビュー:
- 負荷によって消費される電力は、真の電力と呼ばれます。 。真の電力は文字Pで表され、ワット(W)の単位で測定されます。
- 無効電力のために単に吸収されて負荷に戻される電力は、無効電力と呼ばれます。 。無効電力は文字Qで表され、ボルトアンペア(VAR)の単位で測定されます。
- AC回路の総電力(消費および吸収/戻りの両方)は、見かけの電力と呼ばれます。 。見かけの電力は文字Sで表され、ボルトアンペア(VA)の単位で測定されます。
- これらの3種類の力は、三角測量的に相互に関連しています。直角三角形では、P =隣接する長さ、Q =反対の長さ、S =斜辺の長さです。反対の角度は、回路のインピーダンス(Z)位相角に等しくなります。
関連ワークシート:
- AC電源ワークシート
産業技術