facebook-icon tiktok-icon youtube-icon


Moc czynna, bierna i pozorna - zadania

Teorię na temat mocy czynnej, biernej i pozornej omówiłem tutaj: https://fizyka-kursy.pl/blog/moc-czynna-moc-bierna-moc-pozorna-wspolczynnik-mocy

Także jak już wiesz z czym się to je i o co chodzi to możemy obliczyć zadanie:)

Treść zadania: W pracowni  elektrycznej  nauczyciel wraz z uczniami łączy przedstawiony poniżej układ.  Oblicz jaką wartość wskaże watomierz.  

Zacznijmy od tego, że watomierz mierzy tylko i wyłącznie moc czynną. W przypadku zadań związanych z prądem przemiennym najlepiej korzystać ze wzorów dla prądu przemiennego.

Jak wymnożymy wartość skuteczną zespoloną napięcia z wartością skuteczną zespoloną sprzężoną natężenia to wynik może wyglądać jak poniżej, czyli składać się z wartości rzeczywistej (moc czynna) i z wartości pozornej (moc bierna).

W zasadzie nie prowadząc żadnych obliczeń patrząc tylko na ten układ od razu wiem ile musi być równy wynik :) Chcesz się dowiedzieć jak to robić? Zobacz w jakiej gałęzi watomierz mierzy natężenie prądu. A  przepływa przez niego natężenie prądu, które przepływa przez cewkę. Dodatkowo watomierz jest tak wpięty, żeby mierzył napicie na gałęzi, w której mamy cewkę. Cewka jest to urządzenie urojone. Na takich urządzeniach idealnych jakie teraz analizujemy jedyna  moc jaka się pojawi to moc bierna, a watomierz nie mirzy mocy biernej tylko moc czynną (moc czynna pojawia się tylko na rezystorach). Z tego właśnie powodu od razu wiem, że w obliczeniach moc czynna jaką zmierzy ten watomierz musi być równa zero. Na kolokwium samo takie stwierdzenie nie wystarczy. Będziesz musiał pokazać obliczeniami, że rzeczywiście umiesz to policzyć.

Żeby obliczyć moc pozorną zespoloną musimy znać napięcie na cewce oraz natężenie prądu jakie przez nią przepływa. W układzie mamy połączenie równoległe między cewką i rezystorem, tak więc możemy układ uprościć. Od tego zacznijmy!

Znając napięcie na źródle oraz wartości rezystancji oraz impedancji będziemy mogli obliczyć jakie jest napięcie na impedancji. To napięcie jakie będziemy mieli na impedancji będzie również napięciem jakie będzie na cewce, ponieważ impedancja zastępuje nam połączenie równoległe jakie się pod tym połączeniem chowa. Poniżej obliczyłem impedancję zastępczą połączenia równoległego.  

 W  tym momencie znamy już rezystancję z treści zadnia. Impedancję przed chwilą obliczyliśmy. To co nam zostaje to obliczyć jaki prąd przepływa przez ten uproszczony układ. Dzięki temu docelowo będziemy mogli obliczyć napięcie na impedancji zastępczej.

W dalszym kroku możemy już obliczyć zapowiadaną już wartość skuteczną zespoloną napięcia.

Dochodzimy już do sedna sprawy. Mając już napięcie na impedancji zastępczej (dokładnie takie same napięcie jest na cewce) możemy już obliczyć wartość skuteczną zespoloną natężenia prądu.

Możemy już dokończyć obliczenia i faktycznie pokazać, że moc czynna w tym przypadku jest równa zero. Aha! Jeszcze jedna kwestia, o której bym zapomniał. We wzorze na moc pozorną skuteczną zespoloną mamy  wartość sprzężoną natężenia prądu. Jak otrzymujemy wartość sprzężoną? Wystarczy tylko przy wartości urojonej zmienić znak na przeciwny i to wszystko:)

To zadanie znajdziesz u mnie na Youtube https://www.youtube.com/watch?v=CJ0-4Z18S2s

znacznie więcej znajdziesz w moim kursie Online z Podstaw Elektrotechniki i Teorii Obwodów 1b


Powiązane wpisy:


Kategoria: ZADANIA Z FIZYKI