Трикутники напруг, опорів і потужностей

На векторних діаграмах можна виділити прямокутний трикутник напруг.

З огляду на залежність отсоотношенія xL і xC возможнитрі режиму роботи ланцюга:

а) напруга ланцюга випереджає струм за фазою на кут j і ланцюг в цілому має активно-індуктивний характер;

б) напруга ланцюга відстає по фазі від струму на кут j і ланцюг в цілому має активно-ємнісний характер;

в) напруга і струм збігаються по фазі, характер ланцюга в цілому чисто активний. Такий режим ланцюга прийнято називати резонансом напруг. при якому UL = UC. xL = xC. Налаштувати ланцюг в резонанс напруг можна шляхом зміни xL або xC, ᴛ.ᴇ. змінюючи C, L або f (частота͵ при якій настає резонанс f = 1 / (2π√LC)). При резонансі напруг опір ланцюга мінімально, а струм максимальний.

Ланцюги електропостачання в будівельній галузі частіше нд ?? його мають активно-індуктивний характер, в зв'язку з цим далі розглянемо відповідні трикутники з позитивним кутом j.

По теоремі Піфагора можна встановити зв'язок між повним напругою ланцюга і напруженнями на її окремих ділянках:

У разі якщо розділити сторони трикутника напруг на ток (в ланцюзі з послідовним з'єдн ?? еніем елементів струм однаковий у НД ?? ех ділянках), то (відповідно до закону Ома) отримаємо трикутник опорів.

Тут х = xL - xC - реактивний опір ланцюга, а Z - повний опір ланцюга:

Отримане рівняння встановлює зв'язок межу різними опорами ланцюга.

У разі якщо помножити сторони трикутника напруг на струм, то отримаємо трикутник потужностей:

Тут Р = UR I - активна потужність. яка виділяється на активних опорах ланцюга. Вона пов'язана з незворотними перетвореннями електричної енергії, тобто з вчиненням роботи (корисної) в електроустановці. Активна потужність вимірюється в ватах [Вт].

Q = Ux I - реактивна потужність. Пов'язана в електроустановках з вчиненням оборотних перетворень енергії, корисної роботи вона не робить. В електроустановках витрачається на створення електричних (С) і магнітних (L) полів. Реактивна потужність вимірюється вольт амперах реактивних [вар].

Реактивна потужність істотно впливає на режим роботи електричного кола. Циркулюючи по дротах трансформаторів, генераторів, двигател ?? їй, ліній електропередач, вона нагріває їх. З цієї причини розрахунок проводів і інших елементів пристроїв змінного струму виробляють з повної потужності. яка враховує активну і реактивну потужності.

S = UI - повна потужність. вимірюється в вольт амперах [В * А]. З трикутника потужностей визначимо: