Wahre, reaktive und scheinbare Macht

Blindleistung

Wir wissen, dass reaktive Lasten wie Induktivitäten und Kondensatoren keine Leistung verbrauchen, aber die Tatsache, dass sie die Spannung absenken und Strom ziehen, erweckt den trügerischen Eindruck, dass sie es tatsächlich tun Strom abführen.

Diese „Phantomspeisung“ wird als Blindleistung bezeichnet , und es wird in einer Einheit namens Volt-Amps-Reactive . gemessen (VAR) statt Watt.

Das mathematische Symbol für Blindleistung ist (leider) der Großbuchstabe Q.

Wahre Macht

Die tatsächliche Menge an Leistung, die in einem Stromkreis verbraucht oder verbraucht wird, wird als wahre Leistung bezeichnet , und es wird in Watt gemessen (wie immer durch den Großbuchstaben P symbolisiert).

Scheinkraft

Die Kombination aus Blindleistung und Wirkleistung wird als Scheinleistung bezeichnet , und es ist das Produkt aus Spannung und Strom einer Schaltung, ohne Bezug auf den Phasenwinkel.

Die Scheinleistung wird in der Einheit Volt-Ampere . gemessen (VA) und wird durch den Großbuchstaben S symbolisiert.

Berechnen von Blind-, Wirk- oder Scheinleistung

In der Regel ist die wahre Leistung eine Funktion der dissipativen Elemente einer Schaltung, normalerweise der Widerstände (R). Die Blindleistung ist eine Funktion der Reaktanz (X) einer Schaltung.

Die Scheinleistung ist eine Funktion der Gesamtimpedanz (Z) eines Stromkreises. Da es sich bei der Leistungsberechnung um skalare Größen handelt, müssen alle komplexen Ausgangsgrößen wie Spannung, Strom und Impedanz durch ihre polaren Größen dargestellt werden , nicht durch reelle oder imaginäre rechteckige Komponenten.

Wenn ich zum Beispiel die wahre Leistung aus Strom und Widerstand berechne, muss ich die polare Größe für den Strom verwenden und nicht nur den "realen" oder "imaginären" Teil des Stroms.

Wenn ich Scheinleistung aus Spannung und Impedanz berechne, müssen diese beiden ehemals komplexen Größen für die Skalararithmetik auf ihre polaren Größen reduziert werden.

Gleichungen mit skalaren Größen

Es gibt mehrere Leistungsgleichungen, die die drei Leistungsarten mit Widerstand, Reaktanz und Impedanz in Beziehung setzen (alle verwenden skalare Größen):

Bitte beachten Sie, dass es für die Berechnung von Wirk- und Blindleistung jeweils zwei Gleichungen gibt.

Für die Berechnung der Scheinleistung stehen drei Gleichungen zur Verfügung, wobei P=IE nur nützlich ist zu diesem Zweck.

Untersuchen Sie die folgenden Schaltungen und sehen Sie, wie diese drei Leistungsarten zusammenhängen:eine rein ohmsche Last, eine rein reaktive Last und eine ohmsche/reaktive Last.

Nur ohmsche Last

Echte Leistung, Blindleistung und Scheinleistung für eine rein ohmsche Last.

Nur Blindlast

Echte Leistung, Blindleistung und Scheinleistung für eine reine Blindlast.

ohmsche/reaktive Last

Echte Leistung, Blindleistung und Scheinleistung für eine ohmsche/blindwirkende Last.

Das Machtdreieck

Diese drei Arten von Leistung – echt, reaktiv und scheinbar – beziehen sich in trigonometrischer Form aufeinander. Wir nennen dies das Machtdreieck :(Abbildung unten).

Leistungsdreieck, das Scheinleistung mit Wirkleistung und Blindleistung in Beziehung setzt.

Mit den Gesetzen der Trigonometrie können wir nach der Länge einer beliebigen Seite (Betrag jeder Art von Leistung) auflösen, wenn die Längen der anderen beiden Seiten oder die Länge einer Seite und eines Winkels gegeben sind.

RÜCKBLICK:

• Die von einer Last abgegebene Leistung wird als wahre Leistung bezeichnet . Die wahre Leistung wird durch den Buchstaben P symbolisiert und in der Einheit Watt (W) gemessen.
• Leistung, die aufgrund ihrer Blindeigenschaften nur in der Last aufgenommen und zurückgegeben wird, wird als Blindleistung bezeichnet . Blindleistung wird durch den Buchstaben Q symbolisiert und in der Einheit Volt-Ampere-Blindleistung (VAR) gemessen.
• Die Gesamtleistung in einem Wechselstromkreis, sowohl die abgeleitete als auch die absorbierte/rückgeführte Leistung wird als Scheinleistung bezeichnet . Die Scheinleistung wird durch den Buchstaben S symbolisiert und in der Einheit Volt-Ampere (VA) gemessen.
• Diese drei Arten von Macht stehen in trigonometrischer Beziehung zueinander. In einem rechtwinkligen Dreieck ist P =benachbarte Länge, Q =entgegengesetzte Länge und S =Hypotenusenlänge. Der entgegengesetzte Winkel entspricht dem Phasenwinkel der Impedanz (Z) der Schaltung.

VERWANDTES ARBEITSBLATT:

• Wechselstrom-Arbeitsblatt