Як обчислити коефіцієнт потужності
У цій статті розповідається, як обчислити коефіцієнт потужності змінного електричного струму. Знаючи цей коефіцієнт, ви зможете знайти повну, активну і реактивну потужності, а також кут зсуву фаз. Розглянемо рівняння прямокутного трикутника. Для того, щоб знайти кут трикутника, необхідно знати, що таке косинус, синус і тангенс. Для обчислення довжин сторін трикутника вам знадобиться також теорема Піфагора (c? = V (a? + B?)). Слід також знати, в яких одиницях вимірюється кожен вид потужності. Повна потужність вимірюється у вольт-амперах, активна потужність - у ВАТ, а реактивна - в одиницях, званих вольт-ампер реактивний (Вар). Існує кілька рівнянь для обчислення цих величин, і всі вони наведені в даній статті. Нижче питання потужності змінного електричного струму розглянуто більш докладно.
Кроки
1
Обчисліть імпеданс. Уявіть, що замість повної потужності варто імпеданс, як на малюнку вище. Щоб знайти імпеданс, треба скористатися теоремою Піфагора: c? = V (a? + B?).
2
Таким чином, повний імпеданс (позначається як "Z") дорівнює квадратному кореню з суми квадратів активної і реактивної потужностей.- (Z = v (60? + 60?)). Підставивши ці значення в калькулятор, отримаємо відповідь 84,85 Ом (Z = 84,85 Ом).
3
Знайдіть кут зсуву фаз. Отже, тепер ви знаєте величину гіпотенузи, що є импедансом. У вас також є значення прилеглого катета (активна потужність) і протилежного катета (реактивна потужність). Щоб знайти кут, вам достатньо скористатися будь-який з тригонометричних функцій, згаданих вище. Використовуємо, наприклад, тангенс, який дорівнює відношенню протилежного катета до прилеглого (реактивна потужність / активна потужність).- У вас вийде наступне відношення: 60/60 = 1
4
Візьміть арктангенс отриманої вище величини, і ви знайдете кут зсуву фаз. Ця функція є у вашому калькуляторі. Взявши арктангенс від значення тангенса, отриманого вище, отримаємо кут фазового зсуву: arctg (1) = кут фазового зсуву. Отримуємо відповідь 45 °.
5
Обчисліть повну силу струму (ампер). Сила струму вимірюється в амперах, що позначаються також як "A". Для її знаходження необхідно поділити напруга на імпеданс: 120В / 84,85Ом. В результаті ви отримаєте приблизно 1,141 A. (120В / 84,84Ом = 1,141A).
6
Тепер ви можете знайти повну потужність, що позначається як "S". Для цього немає необхідності використовувати теорему Піфагора, оскільки вам вже відома гіпотенуза (імпеданс). Пам`ятаючи, що повна потужність вимірюється у вольт-амперах, ми можемо знайти її, розділивши квадрат напруги на повний імпеданс: 120В? / 84,85Ом. В результаті вийде 169,71 ВА (120? / 84,85 = 169,71).
7
Тепер можна знайти активну потужність, що позначається як "P". Для цього необхідно знати величину сили струму, яку ми розрахували вище в кроці 4. Активна потужність, яка вимірюється у ватах, знаходиться шляхом множення квадрата струму (1,141?) На опір (60 Ом) ланцюга. В результаті вийде 78,11 ват. Рівняння виглядає наступним чином: 1,141? x 60 = 78,11
8
І нарешті, знайдіть коефіцієнт потужності! Для цього вам будуть потрібні наступні величини: активна потужність (вати) і повна потужність (вольт-ампер). Ви знайшли їх на попередніх кроках: активна потужність склала 78,11 Вт, повна - 169,71 ВА. Коефіцієнт потужності, що позначається також як Pf, знаходиться шляхом ділення ват на вольт-ампер. У вас вийде: 78,11 / 169,71 = 0,460- Коефіцієнт потужності можна виразити також у відсотках: помноживши отримане значення 0,460 на 100%, отримаємо коефіцієнт 46%.
Попередження
- При обчисленні імпедансу на калькуляторі використовується не тангенс, а зворотна йому функція (арктангенс). Пам`ятайте про це, інакше отримаєте неправильний кут зсуву фаз.
- Вище було наведено найпростіший приклад обчислення кута зсуву фаз і коефіцієнта потужності. Існують набагато складніші електричні ланцюги, що містять емкостную потужність, великі активні і реактивні опору.
Що вам знадобиться
- науковий калькулятор
- олівець
- ластик
- листок паперу
