वोल्टेज, प्रतिरोध और शक्तियों के त्रिकोण

जिस किसी को भी वेक्टर आरेखों का अंदाजा है, वह आसानी से नोटिस करेगा कि एक समकोण वोल्टेज त्रिकोण उन पर बहुत स्पष्ट रूप से प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक पक्ष दर्शाता है: सर्किट का कुल वोल्टेज, सक्रिय प्रतिरोध का वोल्टेज और वोल्टेज प्रतिक्रिया पर.

पायथागॉरियन प्रमेय के अनुसार, इन वोल्टेजों (सर्किट के कुल वोल्टेज और इसके वर्गों के वोल्टेज के बीच) के बीच का संबंध इस तरह दिखेगा:

यदि अगला कदम इन वोल्टेज के मूल्यों को वर्तमान से विभाजित करना है (धारा श्रृंखला सर्किट के सभी वर्गों के माध्यम से समान रूप से बहती है), तो द्वारा ओम कानून हमें प्रतिरोध मान मिलते हैं, अर्थात अब हम प्रतिरोधों के समकोण त्रिभुज के बारे में बात कर सकते हैं:

इसी तरह (जैसा कि वोल्टेज के मामले में), पायथागॉरियन प्रमेय का उपयोग करके, सर्किट के प्रतिबाधा और प्रतिक्रियाओं के बीच संबंध स्थापित करना संभव है। संबंध निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाएगा:

फिर हम प्रतिरोध मानों को वर्तमान से गुणा करते हैं, वास्तव में हम एक निश्चित संख्या में समकोण त्रिकोण के प्रत्येक पक्ष को बढ़ाएंगे। नतीजतन, हमें क्षमताओं के साथ एक समकोण त्रिभुज मिलता है:

विद्युत ऊर्जा के अपरिवर्तनीय रूपांतरण (स्थापना में काम के प्रदर्शन में गर्मी में) से जुड़े सर्किट के सक्रिय प्रतिरोध पर जारी सक्रिय शक्ति स्पष्ट रूप से ऊर्जा के प्रतिवर्ती रूपांतरण (निर्माण) में शामिल प्रतिक्रियाशील शक्ति से संबंधित होगी कॉइल और कैपेसिटर में चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र) और विद्युत स्थापना के लिए पूरी शक्ति की आपूर्ति के साथ।

सक्रिय शक्ति को वाट (W), प्रतिक्रियाशील शक्ति - varis (VAR - वोल्ट-एम्पीयर प्रतिक्रियाशील), कुल - VA (वोल्ट-एम्पीयर) में मापा जाता है।

पाइथागोरस प्रमेय के अनुसार, हमें लिखने का अधिकार है:

आइए अब इस तथ्य पर ध्यान दें कि शक्ति त्रिकोण में एक कोण फाई है, जिसका कोसाइन मुख्य रूप से सक्रिय शक्ति और स्पष्ट शक्ति द्वारा निर्धारित करना आसान है। इस कोण की कोसाइन (cos phi) शक्ति कारक कहलाता है। यह दर्शाता है कि किसी विद्युत अधिष्ठापन में उपयोगी कार्य करते समय कुल बिजली का कितना हिसाब लगाया जाता है और इसे ग्रिड में वापस नहीं किया जाता है।

जाहिर है, एक उच्च शक्ति कारक (अधिकतम एक) संचालन के लिए संयंत्र को वितरित ऊर्जा की उच्च रूपांतरण दक्षता को इंगित करता है। यदि शक्ति गुणक 1 है, तो आपूर्ति की गई सारी ऊर्जा कार्य करने के लिए उपयोग की जाती है।

प्राप्त अनुपात बिजली कारक, सक्रिय शक्ति और नेटवर्क वोल्टेज के संदर्भ में स्थापना की वर्तमान खपत की अभिव्यक्ति की अनुमति देते हैं:

तो, कोसाइन फाई जितना छोटा होगा, एक निश्चित कार्य करने के लिए नेटवर्क को उतनी ही अधिक धारा की आवश्यकता होगी। व्यवहार में, यह कारक (अधिकतम नेटवर्क करंट) ट्रांसमिशन लाइन की ट्रांसमिशन क्षमता को सीमित करता है और इसलिए, पावर फैक्टर जितना कम होता है, लाइन लोड उतना ही अधिक होता है और उपयोगी बैंडविड्थ कम होता है (कम कोसाइन फी प्रतिबंध की ओर जाता है)। घटते हुए कोसाइन फाई के साथ विद्युत लाइनों में जूल हानियों को निम्न सूत्र से देखा जा सकता है:

पारेषण लाइन के सक्रिय प्रतिरोध R पर, नुकसान वर्तमान I जितना अधिक होता है, उतना ही अधिक बढ़ता है, भले ही यह भार के प्रति प्रतिक्रियाशील हो। इसलिए, हम कह सकते हैं कि कम शक्ति कारक के साथ, विद्युत संचरण की लागत बस बढ़ जाती है। इसका अर्थ है कि कोसाइन फाई को बढ़ाना एक महत्वपूर्ण राष्ट्रीय आर्थिक कार्य है।

यह वांछनीय है कि कुल शक्ति का प्रतिक्रियाशील घटक शून्य तक पहुंच जाए। ऐसा करने के लिए, हमेशा पूर्ण लोड पर इलेक्ट्रिक मोटर्स और ट्रांसफार्मर का उपयोग करना अच्छा होगा और उपयोग के अंत में उन्हें बंद कर दें ताकि वे निष्क्रिय न हों। नो लोड पर, मोटर्स और ट्रांसफार्मर का पावर फैक्टर बहुत कम होता है। उपयोगकर्ताओं में कोसाइन फाई बढ़ाने का एक तरीका उपयोग करना है संधारित्र बैंक और तुल्यकालिक कम्पेसाटर.