Мощность синусоидального тока

В цепи синусоидального тока периодические изменения напряжения u и тока i вызывают периодические изменения мгновенной мощности p = u i. В этих условиях основной величиной, характеризующей поступление энергии в цепь, является средняя за период мощность Р, называемая активной мощностью.

Величина Р определяет энергию, которая поступает в цепь за единицу времени и необратимо преобразуется в другие виды энергии. Активная мощность измеряется в ваттах (Вт) и вычисляется по формуле

P = U I cos j.

Помимо активной мощности в цепях синусоидального тока пользуются понятием реактивной мощности:

Q = U I sin j,

которая характеризует интенсивность обмена энергией между генератором и реактивными элементами цепи L и С. Она измеряется в вольт-амперах реактивных (вар).

Полная мощность S = U I применяется для характеристики нагрузочной способности генераторов и трансформаторов, на щитках которых она указывается в качестве номинальной мощности. Она изменяется в вольт-амперах (В× А).

Соотношение между мощностями Р, Q, S отражает прямоугольный треугольник мощностей (рис. 4.4), из которого следует, что

В комплексном методе пользуются понятием комплекса полной мощности:

= ,

Действительная часть комплекса полной мощности представляет активную мощность Р, а мнимая – реактивную Q.

Для активных и реактивных мощностей в любой цепи выполняется баланс: сумма мощностей источников равна сумме мощностей приемников:

.

Баланс имеет место также для комплексов полных мощностей, но не выполняется для их модулей:

.