Dəyişən cərəyan və onun xüsusiyyətləri. PF
Dəyişən cərəyan zəncirlərində hər şey sadəcə gərginliyin cərəyana vurulması ilə bitmir. Burada aktiv və reaktiv yüklər, faza sürüşməsi, tam və reaktiv güc anlayışları ortaya çıxır və bunlarla birlikdə güc əmsalı — PF də ön plana keçir.
Mündəricat
- 1. Aktiv müqavimətlər
- 2. Reaktiv müqavimətlər
- 3. Aktiv, reaktiv və tam güc
- 4. Özünü yoxlama sualları
Sabit cərəyan (DC) zamanı hər şey daha aydındır: hər an üçün cərəyan gərginlik və müqavimətlə müəyyən olunur, güc isə gərginliyin cərəyana hasilidir.
Dəyişən cərəyan (AC) ilə vəziyyət daha mürəkkəbdir. Yük təkcə enerjini sərf etmir, onu qısa müddətə toplaya, sonra isə yenidən şəbəkəyə qaytara bilər. Buna görə də AC zəncirlərində aktiv və reaktiv hissələri ayırd etmək vacibdir.
Aktiv müqavimətlər
Aktiv yükə rezistor, közərmə lampası, qızdırıcı, elektrik çaydanı və enerjinin əsasən dərhal faydalı işə çevrildiyi bütün qurğular daxildir: istilik, işıq və ya mexaniki hərəkət.
Əgər AC zəncirində yalnız aktiv müqavimət varsa, cərəyan gərginliklə eyni fazada dəyişir. Yəni maksimumlar və sıfır keçidləri eyni anlara düşür.
Belə zəncirdə cərəyanla gərginlik arasında faza sürüşməsi olmadığından, hesablamalar sabit cərəyan mövzusunda gördüklərinizə ən yaxın formada aparılır.
Aktiv yük üçün qrafik
Aktiv yüklərdə cərəyan və gərginlik paralel gedir: faza sürüşməsi demək olar ki, yoxdur.
Reaktiv müqavimətlər
Reaktiv elementlər kondensatorlar (tutum) və induktivliklər hesab olunur. Onlar cərəyana “mane olmaqla” yanaşı, enerjini elektrik və ya maqnit sahəsində toplayır, sonra isə geri qaytarır.
Buna görə cərəyanla gərginlik artıq eyni anda maksimuma çatmır. Faza sürüşməsi yaranır: cərəyan ya gərginliyi qabaqlayır, ya da ondan geri qalır.
Tutumlu (kapasitiv) yük
Kondensator yüklənib-boşala bilir. Buna görə AC zəncirində ondan keçən cərəyan, gərginlik maksimuma çatmamış daha tez “reaksiya” verir.
Nəticədə cərəyan gərginliyi qabaqlayır.
İnduktiv yük
İnduktivlik bobinlər, sarğılar, drosellər, transformatorlar və elektrik mühərrikləri ilə bağlıdır. O, sanki cərəyanın dəyişməsinə “ətalət” əlavə edir.
Nəticədə cərəyan gərginliyə nisbətən gecikir.
Yekun olaraq: enerjini geri qaytarmadan həqiqətən sərf edən yalnız aktiv yüklərdir. Reaktiv elementlər enerjinin bir hissəsini əvvəlcə “götürür”, sonra isə şəbəkəyə qaytarır. Amma bu prosesdə naqillərdən cərəyan yenə də axır — deməli, kabellər və avadanlıq hər halda yüklənir.
Aktiv, reaktiv və tam güc
Dəyişən cərəyan zəncirlərində gücün üç növü fərqləndirilir.
Tam güc — gərginliyin cərəyana hasilidir. Adətən VA ilə ölçülür.
Aktiv güc — real faydalı işə gedən hissədir: işıq, istilik, səs, fırlanma.
Reaktiv güc — şəbəkə ilə reaktiv elementlər arasında “dövran edən” enerjidir.
Güclər üçbucağı
Tam güc aktiv və reaktiv gücün sadə cəmi kimi yox, həndəsi olaraq formalaşır.
PF və ya güc əmsalı
PF, cosφ (güc əmsalı) tam gücün hansı hissəsinin həqiqətən aktiv gücə çevrildiyini göstərir.
Onu aktiv gücün tam gücə nisbəti kimi qəbul etmək olar. PF 1-ə nə qədər yaxın olsa, reaktiv hissə bir o qədər az olur və xətdə axan cərəyan daha səmərəli istifadə edilir.
PF aşağı olduqda naqillərdən artıq cərəyan keçir: bu, faydalı gücü eyni nisbətdə artırmır, amma kabeli qızdırmağa və avadanlığı yükləməyə davam edir.
PF = P / S
PF-in vizual izahı
Tam gücdə “boş” pay nə qədər azdırsa, PF bir o qədər 1-ə yaxın olur və xətt faydalı yük baxımından daha düzgün işləyir.
Dərsdən yadda saxlanmalı əsas məqamlar
Özünü yoxlama sualları
- 220 V gərginlikli, 2000 Vt gücündə elektrik çaydanı var. Sadə seçim qaydasına görə onun üçün mis naqilin kəsiyini hansı dəyərdə seçmək məntiqlidir?
- 220 V-luq, 3000 Vt sərf edən və PF = 0,7 olan qurğu var. Onu qoşmaq üçün 1,5 mm² kəsikli mis naqil kifayət edərmi? Əgər yoxdursa, hansı kəsik daha məntiqli olar?