Le fonctionnement sans problème de l'appareil dépend de la conformité caractéristiques techniques appareil aux normes du réseau d’alimentation électrique. Connaissant la tension, la résistance et le courant dans le circuit, l’électricien comprendra comment trouver la puissance. Formule de calcul paramètre important dépend des propriétés du réseau auquel le consommateur est connecté.

Travail de l'électricité

Appareils mécaniques et appareils électriques conçu pour faire le travail. Selon la deuxième loi de Newton, l’énergie cinétique qui agit sur un point matériel pendant une certaine période de temps produit un effet utile. En électrodynamique, un champ créé par une différence de potentiel transfère des charges le long d’une section d’un circuit électrique.

La quantité de travail produite par le courant dépend de l'intensité de l'électricité. Au milieu du XIXe siècle, D. P. Joule et E. H. Lenz ont résolu le même problème. Dans les expériences, un morceau de fil à haute résistance était chauffé lorsqu’un courant le traversait. Les scientifiques se sont intéressés à la question de savoir comment calculer la puissance d'un circuit. Pour comprendre le processus qui se produit dans le conducteur, les définitions suivantes doivent être introduites :

La puissance est le travail effectué par le courant dans un conducteur sur une période de temps. L'énoncé est décrit par la formule : P = A ∕ ∆t.

Sur une section du circuit, la différence de potentiel aux points a et b travaille à se déplacer charges électriques, qui est déterminé par l'équation : A = U ∙ Q. Le courant est la charge totale transmise dans le conducteur par unité de temps, qui est mathématiquement exprimée par la relation : U ∙ I = Q ∕ ∆t. Après transformations, la formule de puissance est obtenue courant électrique: P = A ∕ ∆t = U ∙ Q ∕ ∆t = U ∙ I. On peut affirmer que le travail est effectué dans le circuit, qui dépend de la puissance déterminée par le courant et la tension aux contacts de l'appareil électrique connecté .

Performances CC

DANS circuit linéaire Sans condensateurs ni inductances, la loi d'Ohm est respectée. Un scientifique allemand a découvert la relation entre le courant et la tension à partir de la résistance du circuit. La découverte s'exprime par l'équation : I = U ∕ R. Étant donné la valeur de la résistance de charge, la puissance se calcule de deux manières : P = I ² ∙ R ou P = U ² ∕ R.

Si le courant dans le circuit circule du plus au moins, alors l'énergie du réseau est absorbée par le consommateur. Ce processus se produit lors du chargement batterie. Si le courant circule dans la direction opposée, la puissance est libérée dans circuit électrique. Cela se produit lorsque le réseau est alimenté par un générateur en marche.

Alimentation CA

Calcul circuits variables différent du calcul du paramètre de performance dans une ligne courant continu. Cela est dû au fait que la tension et le courant varient dans le temps et dans la direction.

Dans un circuit avec un déphasage de courant et de tension, les types de puissance suivants sont considérés :

1. Actif.
2. Réactif.
3. Complet.

Ingrédient actif

La partie active de la puissance utile prend en compte le taux de conversion irréversible de l'électricité en énergie thermique ou magnétique. Dans une ligne de courant monophasée, la composante active est calculée par la formule : P = U ∙ I ∙ cos ϕ.

DANS système international Les unités SI de performance sont mesurées en watts. L'angle ϕ détermine le décalage de tension par rapport au courant. Dans un circuit triphasé, la partie active est la somme des puissances de chaque phase individuelle.

Inverser les pertes

L’alimentation du réseau est utilisée pour faire fonctionner les condensateurs, les inductances et les enroulements des moteurs électriques. En raison des propriétés physiques de ces dispositifs, l'énergie, déterminée par la puissance réactive, est renvoyée dans le circuit. L'ampleur du rendement est calculée à l'aide de l'équation: V = U ∙ I ∙ sin ϕ.

L'unité de mesure est le watt. Il est possible d'utiliser une mesure de comptage extra-systémique var dont le nom est composé de mots anglais Volt, ampère, réaction. La traduction en russe signifie respectivement « volt », « ampère », « action inverse ».

Si la tension est en avance sur le courant, alors le déphasage est considéré comme supérieur à zéro. DANS sinon le déphasage est négatif. Selon la valeur de sin ϕ, la composante réactive est positive ou négative. La présence d'une charge inductive dans le circuit permet de parler de partie réversible supérieure à zéro, et l'appareil connecté consomme de l'énergie. L'utilisation de condensateurs rend les performances réactives négatives et l'appareil ajoute de l'énergie au réseau.

Pour éviter les surcharges et les modifications du facteur de puissance réglé, des compensateurs sont installés dans le circuit. De telles mesures réduisent les pertes électriques, réduisent la distorsion de la forme d'onde du courant et permettent l'utilisation de fils de section plus petite.

En pleine force

La puissance électrique totale détermine la charge qu'un consommateur place sur le réseau. Les composants actifs et inverseurs sont combinés avec la puissance totale par l'équation : S = √ (P² + V²).

Avec une charge inductive, la valeur est V ˃ 0, et l'utilisation de condensateurs donne V ˂ 0. L'absence de condensateurs et d'inductances rend la partie réactive égale à zéro, ce qui renvoie la formule à regard familier: S = √ (P² + V²) = √ (P² + 0) = √ P² = P = U ∙ I. La puissance totale est mesurée dans l'unité hors système « voltampère ». Version courte - B ∙ A.

Critère d'utilité

Le facteur de puissance caractérise la charge du consommateur du point de vue de la présence de la partie réactive de l'œuvre. Au sens physique, le paramètre détermine le décalage du courant par rapport à la tension appliquée et est égal à cos ϕ. En pratique, cela signifie la quantité de chaleur générée sur les conducteurs de connexion. Le niveau de chauffage peut atteindre des valeurs importantes.

Dans le secteur de l’énergie, le facteur de puissance est désigné par la lettre grecque λ. La plage de variation va de zéro à un ou de 0 à 100 %. À λ = 1, l'énergie fournie au consommateur est dépensée en travail, il n'y a pas de composante réactive. Les valeurs λ ≤ 0,5 sont considérées comme insatisfaisantes.

Le fonctionnement sans problème des appareils d'une ligne électrique est dû au calcul correct des paramètres techniques. Un ensemble de formules dérivées des lois de Joule - Lenz et Ohm permet de trouver la puissance actuelle dans un circuit. Diagramme schématique, correctement compilé en tenant compte des caractéristiques des appareils utilisés, augmente les performances du réseau électrique.

L’électricité elle-même est invisible, même si elle n’en est pas moins dangereuse. Au contraire : c’est précisément pour cela que c’est plus dangereux. Après tout, si nous le voyions, comme nous voyons, par exemple, l'eau couler d'un robinet, nous éviterions certainement bien des ennuis.

Eau. La voici, une conduite d'eau, et voici un robinet fermé. Rien ne coule, rien ne coule. Mais nous en sommes sûrs : il y a de l’eau à l’intérieur. Et si le système fonctionne correctement, alors l’eau y est sous pression. 2, 3 ambiances, ou combien y en a-t-il ? Cela n'a pas d'importance. Mais il y a de la pression, sinon le système ne fonctionnerait pas. Quelque part, des pompes bourdonnent, pompant de l’eau dans le système, créant cette même pression.

Mais notre fil électrique. Quelque part au loin, à l’autre bout du fil, des générateurs bourdonnent également, produisant de l’électricité. Et il y a aussi une pression dans le fil à cause de ça... Non, non, pas de pression, bien sûr, ici dans ce fil tension. Il se mesure également, mais dans ses propres unités : les volts.

L'eau dans les canalisations se presse contre les murs, ne bouge nulle part, attendant une issue pour s'y précipiter. flux puissant. Et dans le fil, la tension attend silencieusement que l’interrupteur se ferme pour que le flux d’électrons puisse se déplacer pour remplir sa fonction.

Et puis le robinet s'est ouvert et un jet d'eau a coulé. Il circule dans tout le tuyau, passant de la pompe à la vanne de débit. Et dès que les contacts de l'interrupteur se fermaient, les électrons affluaient dans les fils. De quel genre de mouvement s’agit-il ? Ce actuel. Électrons couler. Et ce mouvement, ce courant a aussi sa propre unité de mesure : l’ampère.

Et il y a plus résistance. Pour l'eau, il s'agit, au sens figuré, de la taille du trou du robinet de sortie. Plus le trou est grand, moins il y a de résistance au mouvement de l’eau. C’est presque la même chose dans les fils : plus la résistance du fil est grande, moins le courant est important.

C'est quelque chose comme ça, si vous imaginez au sens figuré les principales caractéristiques de l'électricité. Mais du point de vue scientifique, tout est strict : il existe ce qu’on appelle la loi d’Ohm. Il se lit comme suit : Je = U/R.
je- la force actuelle. Mesuré en ampères.
U- tension. Mesuré en volts.
R.- résistance. Mesuré en ohms.

Il existe un autre concept : la puissance, W. C'est aussi simple : W = U*I. Mesuré en watts.

En fait, c’est pour nous toute la théorie nécessaire et suffisante. De ces quatre unités de mesure, conformément aux deux formules ci-dessus, on peut en déduire plusieurs autres :

№	Tâche	Formule	Exemple
1	Découvrez l'intensité du courant si la tension et la résistance sont connues.	Je = U/R	I = 220 V / 500 ohms = 0,44 A.
2	Découvrez la puissance si le courant et la tension sont connus.	W = U*I	W = 220 V * 0,44 A = 96,8 W.
3	Découvrez la résistance si la tension et le courant sont connus.	R = U/I	R = 220 V / 0,44 A = 500 ohms.
4	Découvrez la tension si le courant et la résistance sont connus.	U = I*R	U = 0,44 a * 500 ohms = 220 v.
5	Découvrez la puissance si le courant et la résistance sont connus.	W = Je 2 *R	W = 0,44 a * 0,44 a * 500 ohms = 96,8 watts.
6	Découvrez la puissance si la tension et la résistance sont connues.	W=U2/R	W = 220 V * 220 V / 500 ohms = 96,8 W.
7	Découvrez l'intensité du courant si la puissance et la tension sont connues.	Je = W/U	I = 96,8 W / 220 V = 0,44 A.
8	Découvrez la tension si la puissance et le courant sont connus.	U = W/I	U = 96,8 W / 0,44 A = 220 V.
9	Découvrez la résistance si la puissance et la tension sont connues.	R = U 2 /W	R = 220 V * 220 V / 96,8 W = 500 ohms.
10	Découvrez la résistance si la puissance et le courant sont connus.	R = W/I2	R = 96,8 W / (0,44 A * 0,44 A) = 500 ohms.

Vous dites : - Pourquoi ai-je besoin de tout ça ? Formules, nombres... Je ne vais pas faire de calculs.

Et je répondrai à ceci : - Relisez l'article précédent. Comment pouvez-vous en être sûr sans connaître les vérités et les calculs les plus simples ? Bien qu'en fait, dans la pratique quotidienne, seule la formule 7 soit la plus intéressante, où l'intensité du courant est déterminée à une tension et une puissance connues. En règle générale, ces 2 grandeurs sont connues, et le résultat (intensité du courant) est certainement nécessaire pour déterminer la section admissible du fil et sélectionner la protection.

Il y a une autre circonstance qui devrait être mentionnée dans le contexte de cet article. Dans l’industrie de l’énergie électrique, on utilise le courant dit « alternatif ». C'est-à-dire que ces mêmes électrons ne se déplacent pas toujours dans la même direction dans les fils, ils la changent constamment : avant-arrière-avant-arrière... Et ce changement de direction de mouvement est de 100 fois par seconde.

Attendez, mais partout on dit que la fréquence est de 50 hertz ! Oui, c'est exactement ce que c'est. La fréquence est mesurée en nombre de cycles par seconde, mais à chaque cycle, le courant change de direction deux fois. En d'autres termes, dans une période il y a deux pics qui caractérisent la valeur maximale du courant (positif et négatif), et c'est au niveau de ces pics que la direction change.

Nous n’entrerons pas dans les détails plus en profondeur, mais quand même : pourquoi du courant alternatif et pas du courant continu ?

Tout le problème réside dans le transport de l’électricité sur de longues distances. C’est là que la loi inexorable d’Ohm entre en vigueur. Sous de fortes charges, si la tension est de 220 volts, le courant peut être très élevé. Pour transmettre de l'électricité avec un tel courant, des fils de très grande section seront nécessaires.

Il n’y a qu’une seule issue : augmenter la tension. La septième formule dit : Je = W/U. Il est bien évident que si nous fournissons une tension non pas de 220 volts, mais de 220 000 volts, l'intensité du courant diminuera mille fois. Cela signifie que la section transversale des fils peut être beaucoup plus petite.

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L'homme moderne est constamment confronté à l'électricité dans la vie quotidienne et au travail, utilise des appareils qui consomment du courant électrique et des appareils qui le produisent. Lorsque vous travaillez avec eux, vous devez toujours prendre en compte leurs capacités, telles que contenues dans les caractéristiques techniques.

L'un des principaux indicateurs de tout appareil électrique est une quantité physique telle que pouvoir électrique. On l'appelle généralement l'intensité ou la vitesse de production, de transmission ou de conversion de l'électricité en d'autres types d'énergie, par exemple thermique, lumineuse, mécanique.

Le transport ou la transmission de grandes puissances électriques à des fins industrielles est assuré par.

La transformation est réalisée au niveau des postes de transformation.

La consommation d'électricité se produit dans les appareils ménagers et industriels à des fins diverses. L'un de leurs types courants est.

Pouvoir électrique générateurs, lignes électriques et consommateurs en courant continu et courant alternatif a le même signification physique, qui s'exprime en même temps par diverses relations selon la forme des signaux composites. Afin de déterminer des modèles généraux, nous avons introduit notions de valeurs instantanées. Ils soulignent une fois de plus la dépendance de la vitesse des transformations électriques au temps.

Détermination de la puissance électrique instantanée

DANS génie électrique théorique Pour dériver les relations fondamentales entre le courant, la tension et la puissance, leurs représentations sont utilisées sous la forme de grandeurs instantanées, qui sont enregistrées à un moment donné.

Si, dans un laps de temps très court ∆t, une charge élémentaire unitaire q se déplace du point « 1 » au point « 2 » sous l'influence de la tension U, alors elle fonctionne de manière égale à la différence de potentiel entre ces points. En le divisant par l'intervalle de temps ∆t, nous obtenons l'expression de la puissance instantanée pour une charge unitaire Pe(1-2).

Puisque sous l'influence de la tension appliquée, non seulement une seule charge se déplace, mais toutes les charges voisines qui sont sous l'influence de cette force, dont le nombre est commodément représenté par le nombre Q, alors pour elles, nous pouvons écrire la valeur de puissance instantanée QP(1-2).

Ayant complété transformations simples nous obtenons l'expression de la puissance P et la dépendance de sa valeur instantanée p(t) sur les composantes du produit du courant instantané i(t) et de la tension u(t).

Détermination de la puissance électrique CC

L'ampleur de la chute de tension dans une section du circuit et du courant qui la traverse ne change pas et reste stable, égale aux valeurs instantanées. Par conséquent, la puissance dans ce circuit peut être déterminée en multipliant ces quantités ou en divisant le travail terminé A par la période de temps nécessaire à son exécution, comme le montre l'image explicative.

Détermination de la puissance électrique AC

Lois des changements sinusoïdaux des courants et des tensions transmis à travers réseaux électriques, imposent leur influence sur l’expression du pouvoir dans de tels circuits. Valable ici pleine puissance, qui est décrit par un triangle de puissance et se compose de composants actifs et réactifs.

Un courant électrique de forme sinusoïdale lorsqu'il traverse des lignes électriques avec des types de charges mixtes dans toutes les sections ne modifie pas la forme de ses harmoniques. Et la chute de tension aux bornes des charges réactives change de phase dans une certaine direction. Les expressions de grandeurs instantanées aident à comprendre l'influence des charges appliquées sur le changement de puissance dans le circuit et sa direction.

Dans le même temps, faites immédiatement attention au fait que la direction du flux de courant du générateur vers le consommateur et la puissance transmise à travers le circuit créé sont des choses complètement différentes, qui dans certains cas peuvent non seulement ne pas coïncider, mais sont également dirigées dans des directions opposées.

Considérons ces relations dans leur manifestation idéale et pure pour différents types charges:

actif;

capacitif;

inductif.

Distribution de puissance à la charge active

Nous supposerons que le générateur produit une sinusoïde idéale de tension u, qui est appliquée à la résistance purement active du circuit. L'ampèremètre A et le voltmètre V mesurent le courant I et la tension U à chaque instant t.

Le graphique montre que les sinusoïdes de la chute de courant et de tension aux bornes de la résistance active coïncident en fréquence et en phase, produisant les mêmes oscillations. La puissance, exprimée par leur produit, oscille à une fréquence double et reste toujours positive.

p=u∙i=Um∙sinωt∙Um/R∙sinωt=Um 2 /R∙sin 2 ωt=Um 2 /2R∙(1-cos2ωt).

Si on passe à l'expression, on obtient : p=P∙(1-cos2ωt).

Ensuite, on intègre la puissance sur la période d'une oscillation T et on peut remarquer que l'incrément d'énergie ∆W augmente sur cette période. Au fil du temps, la résistance active continue de consommer de nouvelles portions d'électricité, comme le montre le graphique.

Sur les charges réactives, les caractéristiques de consommation électrique sont différentes et ont un aspect différent.

Livraison de puissance à une charge capacitive

Dans le circuit d'alimentation du générateur, nous remplaçons l'élément résistif par un condensateur de capacité C.

La relation entre le courant et la chute de tension aux bornes de la capacité est exprimée par la relation : I=C∙dU/dt=ω∙C ∙Um∙cosωt.

Multiplions les valeurs des expressions instantanées du courant par la tension et obtenons la valeur de la puissance consommée par la charge capacitive.

p=u∙i=Um∙sinωt∙ωC ∙Um∙cosωt=ω∙C ∙Um 2 ∙sinωt∙cosωt=Um 2 /(2X c)∙sin2ωt=U 2 /(2X c)∙sin2ωt.

Ici, vous pouvez voir que la puissance oscille autour de zéro à deux fois la fréquence de la tension appliquée. Sa valeur totale sur la période harmonique, ainsi que l'incrément d'énergie, est nulle.

Cela signifie que l’énergie se déplace le long d’un circuit fermé dans les deux sens, mais n’effectue aucun travail. Ce fait s'explique par le fait que lorsque la tension de la source augmente en valeur absolue, la puissance est positive et le flux d'énergie à travers le circuit est dirigé vers le conteneur, où l'énergie est accumulée.

Une fois que la tension passe à la section harmonique descendante, l'énergie revient de la capacité au circuit vers la source. Dans ces deux processus, aucun travail utile n’est effectué.

Livraison de puissance à une charge inductive

Maintenant, dans le circuit de puissance, nous remplaçons le condensateur par l'inductance L.

Ici, le courant traversant l'inductance est exprimé par la relation :

je = 1/L∫udt=-Um/ωL∙cos ωt.

Ensuite, nous obtenons

p=u∙i=Um∙sinωt∙ωC ∙(-Um/ωL∙cosωt)=-Um 2 /ωL∙sinωt∙cosωt=-Um 2 /(2X L)∙sin2ωt=-U 2 /(2X L) ∙sin2ωt.

Les expressions résultantes nous permettent de voir la nature du changement de direction de la puissance et de l'augmentation de l'énergie sur l'inductance, qui effectue les mêmes oscillations inutiles pour effectuer un travail que sur la capacité.

La puissance libérée par les charges réactives est appelée composante réactive. Elle est dans des conditions idéales lorsqu'il n'y a pas de fils de connexion résistance active, semble inoffensif et ne cause aucun dommage. Mais dans des conditions réelles d'alimentation électrique, les passages et fluctuations périodiques de la puissance réactive provoquent un échauffement de tous les éléments actifs, y compris les fils de connexion, ce qui consomme une certaine quantité d'énergie et réduit la pleine puissance appliquée de la source.

La principale différence entre la composante réactive de la puissance est qu’elle n’effectue aucune travail utile, mais entraîne des pertes énergie électrique et des charges d'équipement excessives, particulièrement dangereuses dans les situations critiques.

Pour ces raisons, des modèles spéciaux sont utilisés pour éliminer l'influence de la puissance réactive.

Livraison de puissance à charge mixte

A titre d'exemple, nous utilisons une charge sur un générateur avec une caractéristique capacitive active.

Pour simplifier l'image, le graphique ci-dessus ne montre pas les sinusoïdes des courants et des tensions, mais il convient de garder à l'esprit qu'avec la nature active-capacitive de la charge, le vecteur courant est en avance sur la tension.

p=u∙i=Um∙sinωt∙ωC ∙Im∙sin(ωt+φ).

Après transformations on obtient : p=P∙(1- cos 2ωt)+Q ∙sin2ωt.

Ces deux termes dans dernière expression sont les composantes actives et réactives de la puissance apparente instantanée. Seul le premier d’entre eux fait un travail utile.

Instruments de mesure de puissance

Pour analyser la consommation d'électricité et la payer, on utilise des compteurs, appelés depuis longtemps. Leur travail est basé sur la mesure des valeurs efficaces du courant et de la tension et sur leur multiplication automatique par la sortie d'informations.

Les compteurs affichent la consommation électrique en tenant compte de la durée de fonctionnement des appareils électriques de manière croissante à partir du moment où le compteur électrique est allumé en charge.

Pour mesurer la composante active de la puissance dans les circuits à courant alternatif et la composante réactive, des varmètres sont utilisés. Ils ont différentes unités de mesure :

watts (W, W);

var (Var, var, var).

Pour déterminer la consommation électrique totale, il est nécessaire de calculer sa valeur à l'aide de la formule du triangle de puissance basée sur les lectures du wattmètre et du varmètre. Il est exprimé en unités - voltampères.

Les désignations acceptées de chaque unité aident les électriciens à juger non seulement de sa valeur, mais également de la nature du composant de puissance.

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On sait depuis longtemps que dans ce monde, il y a des Petits qui interrogent leurs pères non seulement sur ce qui est bien et ce qui est mal, mais aussi sur n'importe quoi. Il est donc très possible qu'un Tiny plus âgé se demande pourquoi est écrit sur le radiateur 2000 W. Les tout-petits qui savent lire, leurs pères et bien d'autres lecteurs qui ont oublié les bases de la physique trouveront d'autres informations qui rafraîchiront leur mémoire. Rappelons en particulier comment la puissance est mesurée et comment s'appelle l'unité de mesure de la puissance électrique.

Le pouvoir est tout autour de nous

Désormais, partout où les gens vivent, il existe des appareils électriques. Chacun d'eux affiche la consommation d'énergie. Dans la fiche technique ou le manuel d'utilisation, il y a des mots de clarification - puissance électrique. Cette définition est perçue comme quelque peu abstraite et non vitale, impersonnelle. Après tout, si des manifestations d'énergie et, par conséquent, de pouvoir, pour lesquelles le mot « pouvoir » est souvent utilisé, se produisent dans la vie, il est toujours clair avec qui ou à quoi tout cela est lié.

Par exemple, une coulée de boue descendait des montagnes et frappait de toutes ses forces telle ou telle ville. Il est immédiatement clair que la coulée de boue est puissante, a un pouvoir destructeur, et la notion de pouvoir lui est précisément associée, à son mouvement, à ce qu'elle consiste. Mais l’énergie électrique est connectée à qui ou à quoi ? Puisque nous connaissons tous le danger depuis l'enfance prise électrique, tout d’abord, faites attention à la tension. Et en effet : puisque le fonctionnement des appareils électriques nécessite une tension dans la prise, cela signifie qu'on peut dire que la puissance de l'électricité est la puissance de la tension.

Mais s'il y a un radiateur près de la prise et que sa fiche n'y est pas, il ne fournit pas de chaleur. Cependant, la tension est toujours présente dans la prise. Et rien ne se passe. Cela signifie que la définition de « puissance en tension » est incorrecte. Le dégagement de chaleur et d'autres manifestations de puissance électrique sont toujours associés à l'apparition d'un conducteur entre des points ayant des potentiels électriques et des processus de courant différents. Leur intensité est directement liée au dégagement de chaleur et de lumière, qui a ses propres un exemple clair les éclairs et le tonnerre.

Par conséquent, la puissance électrique est une puissance actuelle et non une puissance en tension. Et ce n'est pas pour rien qu'une définition telle que le courant électrique a été introduite dans l'électricité. Même s'il est impossible de voir apparence Le courant électrique, contrairement au flux liquide, présente de nombreuses similitudes entre eux. Tout comme une coulée de boue, il existe une force de courant. Mais sa nature est différente. Cette force n'a pas de direct impact mécanique. Cependant, comme le démontrent diverses machines et appareils électriques, le courant peut faire beaucoup.

Ce « beaucoup » peut être indiqué par trois résultats principaux que donne la puissance du courant électrique :

• chaud;
• lumière;
• Champs électromagnétiques.

Pour effectuer des calculs ainsi que des mesures de la puissance du courant électrique, des unités de puissance actuelles ont été adoptées. Ils portent le nom du physicien anglais James Watt en 1882. Ce scientifique a étudié les processus associés à l'exécution divers types fonctionne comme quantité physique. Depuis lors, on utilise 1 watt, abrégé en W et W. Si quelqu'un a oublié ce qu'est la physique, nous vous le rappelons : la puissance est égale au travail effectué par unité de temps.

Et pour ne pas se fatiguer en écrivant un grand nombre de zéros pour grandes valeurs puissance électrique, avant W ils écrivent :

• kilo, en abrégé kW - au lieu de trois zéros ;
• méga, respectivement, mW - au lieu de six zéros ;
• giga, gW - au lieu de neuf zéros.

Un tel pouvoir aux multiples facettes...

À l'époque de Watt, l'électrotechnique commençait tout juste à se développer et c'est pour cette raison que la physique était sensiblement plus simple qu'elle ne l'est aujourd'hui. Le courant électrique continu a été beaucoup plus étudié que le courant alternatif. Pour les calculs à courant électrique constant, la formule était justifiée :

dans lequel il y a la puissance p, la tension u et le courant électrique i. Mais il existe aussi le courant électrique alternatif. Des recherches ont montré que la puissance p issue de la formule du courant continu ne correspond pas à la réalité. Sur courant alternatif, de nouvelles propriétés complètement différentes de la puissance actuelle apparaissent. Leur résultat est invisible et non perceptible sans mesures et instruments spéciaux. En courant alternatif, la puissance apparaît en raison de la création de champs électromagnétiques dans les inductances, ainsi que de champs électrostatiques dans les condensateurs.

C'était la raison de la divergence entre l'expression de puissance p=u*i. J'ai dû introduire un comptage séparé pour le courant alternatif. L'unité adoptée pour cela est var (abrégé). Par analogie avec le courant continu, cela signifie voltampère réactif (nom complet).

Une discussion plus détaillée concernant le courant alternatif dépasse la portée du récit actuel. Et les plus petits dormiront probablement profondément vers la moitié de notre article. La surcharge d’informations agit comme un somnifère. Par conséquent, l’alimentation secteur est une toute autre histoire…

Puissance active (P)

En d’autres termes, la puissance active peut être appelée : puissance réelle, réelle, utile, réelle. Dans un circuit CC, la puissance alimentant une charge CC est définie comme le simple produit de la tension aux bornes de la charge et du courant circulant, c'est-à-dire

car dans un circuit DC, il n'y a pas de notion d'angle de phase entre le courant et la tension. En d’autres termes, il n’y a pas de facteur de puissance dans un circuit DC.

Mais avec les signaux sinusoïdaux, c'est-à-dire dans les circuits à courant alternatif, la situation est plus compliquée en raison de la présence d'une différence de phase entre le courant et la tension. Par conséquent, la puissance moyenne (puissance active) qui alimente réellement la charge est donnée par :

Dans un circuit à courant alternatif, s'il est purement actif (résistif), la formule de la puissance est la même que pour le courant continu : P = U I.

Formules pour la puissance active

P = U I - dans les circuits DC

P = U I cosθ - dans les circuits alternatifs monophasés

P = √3 U L I L cosθ - dans les circuits alternatifs triphasés

P = 3 U Ph I Ph cosθ

P = √ (S 2 – Q 2) ou

P =√ (VA 2 – var 2) ou

Puissance active = √ (Puissance apparente 2 – Puissance réactive 2) ou

kW = √ (kVA 2 – kvar 2)

Puissance réactive (Q)

On pourrait également parler d’énergie inutile ou sans watts.

La puissance qui circule constamment entre la source et la charge est appelée réactive (Q).

La puissance réactive est la puissance consommée puis restituée par la charge en raison de ses propriétés réactives. L'unité de puissance active est le watt, 1 W = 1 V x 1 A. L'énergie réactive est d'abord stockée puis libérée sous forme de puissance active. champ magnétique ou champ électrique dans le cas d'une inductance ou d'un condensateur, respectivement.

La puissance réactive est définie comme

et peut être positif (+Ue) pour une charge inductive et négatif (-Ue) pour une charge capacitive.

L'unité de puissance réactive est le voltampère réactif (var) : 1 var = 1 V x 1 A. En termes simples, une unité de puissance réactive définit l'amplitude du champ magnétique ou électrique produit par 1 V x 1 A.

Formules pour la puissance réactive

Puissance réactive = √ (Puissance apparente 2 – Puissance active 2)

var =√ (VA2 – P2)

kvar = √ (kVA 2 – kW 2)

Puissance apparente (S)

La puissance apparente est le produit de la tension et du courant, sans tenir compte de l'angle de phase entre eux. Toute la puissance du réseau AC (dissipée et absorbée/restituée) est une puissance totale.

La combinaison des puissances réactive et active est appelée puissance apparente. Le produit de la valeur de tension efficace et valeur effective Le courant dans un circuit à courant alternatif est appelé puissance apparente.

C'est le produit des valeurs de tension et de courant sans tenir compte de l'angle de phase. L'unité de puissance apparente (S) est VA, 1 VA = 1 V x 1 A. Si le circuit est purement actif, la puissance apparente est égale à la puissance active, et dans un circuit inductif ou capacitif (si présent réactance) la puissance apparente est supérieure à la puissance active.

Formule pour la pleine puissance

Puissance apparente = √ (Puissance active 2 + Puissance réactive 2)

kUA = √(kW 2 + kUAR 2)

Il convient de noter que :

• La résistance consomme de la puissance active et la restitue sous forme de chaleur et de lumière.
• l'inductance consomme de la puissance réactive et la restitue sous forme de champ magnétique.
• Le condensateur consomme de la puissance réactive et la restitue sous forme de champ électrique.