شرکت رسام یو پی اس : انرژی واقعی و انرژی ظاهری

انرژی واقعی و انرژی ظاهری

انرژی واقعی و انرژی ظاهری

اگرالکتریسیته داشته باشیم با آن چه میکنیم؟

انرژی واقعی و انرژی ظاهری : به وسیله الکتریسیته می توان با اعمال نیرو انرژی را از یک جسم به جسم دیگر انتقال داد. درواقع هرموقع مداری داشته باشیم که درآن الکتریسیته جریان دارد وکنشی را با آن انجام میدهیم از دید فیزیکی “کار” انجام داده ایم که ژول واحد کار وانرژی در سیستم متریک  می باشد.

انرژی واقعی و انرژی ظاهری

تعریف انرژی

به عبارتی سرعت انجام کار را انرژی گویند. هراندازه انرژی در یک سیستم افزونتر باشد درزمان یکسان، کار بیشتری انجام خواهد گرفت . در اصطلاح الکتریسیته، ازدیاد انرژی باعث توانایی کارالکتریکی بیشتر خواهد شد درزمان برابر. با وات واحد اندازه گیری انرژی بوده واز آنجا که سرعت انجام کار ، انرژی است ، انجام یک ژول کار در یک ثانیه برابر با  یک وات خواهد بود.

Power (W) = Work (J) / Time (seconds)

مقدارانرژی استفاده شده در یک وسیله عبارت است ازمیزان وات مصرفی درزمان مصرف آن برحسب ثانیه.

Work (J) = Power (W) * Time (seconds)

بسته به نوع الکتریسیته ،محاسبه انرژی الکتریکی می تواند بسیارآسان یا بسیارمشکل باشد .در فرمول پایین انرژی مصرفی P (W) ، برحسب وات واز حاصل ولتاژV(برحسب ولت) وجریان مدارI(برحسب آمپر) بدست می آید.

P (W) = V (V) * I (A)

یک فرمول بسیارراحت وقابل فهم. زمانیکه که با نیروی بیشتری الکترونها رانده میشوند (ولتاژ بیشتر) و وقتی تعداد زیادی الکترون درواحد زمان وجود داشته باشد (جریان بیشتر) کاربیشتری انجام خواهد گرفت. از آنجا ییکه
P = V*I
و
I = V/R
از این رو، فرمول بالا را می توان به روش
P = V² / R
نیز بیان کرد. برای مثال اگر یک مقاومت ۲۰ اهمی ویک مدار ساده ۵ ولتی در نظر بگیریم ، جریان عبوری از مدار ۲۵۰ میلی آمپر خواهد بود که انرژی
۵*۰٫۲۵۰=۱٫۲۵ W
بدست می آید.

با دوبرابرشدن ولتاژ (۱۰ ولت) انرژی مصرفی دوبرابر نمی شود و چهار برابر می شود چون مقاومت ثابت مانده و ولتاژدوبرابر می شود وبه سبب آن جریان دوبرابر خواهد شد. که در این حالت انرژی ۵ وات می باشد.

شرکت رسام یو پی اس : انرژی واقعی و انرژی ظاهری
یک سیکل کامل ۳۶۰ درجه

سیگنال جریان متناوب

در حالت جریان متناوب (AC)، پیدا کردن پاسخ بسیار پیچیده تر است. برای درک بهتر موضوع، مفهوم فاز را باید بدانیم :یک سیگنال جریان متناوب ، موج ولتاژی هست که بین سیکل مثبت و منفی در افت و خیز است و موج جریان نیز با آن در حرکت است. در بعضی وقتها جریان و ولتاژ با هم به نقطه اوج نمی رسند. اختلاف زمانی که بین جریان و ولتاژ در یک سیکل وجود دارد را “فاز” آن می گویند و بر حسب درجه بیان می شود چون سیکل یک موج سینوسی همانند یک دایره است. و یک سیکل کامل ۳۶۰ درجه است.

چنانچه زاویه فاز بین جریان و ولتاژ ۹۰ درجه باشد،هرزمان جریان درنقطه ماکزیمم باشد(چه مثبت وچه منفی) ولتاژ درنقطه صفر قراردارد وبرعکس.

شرکت رسام یو پی اس : انرژی واقعی و انرژی ظاهری
زاویه فاز بین جریان و ولتاژ ۹۰ درجه

که معمولاً دردنیای واقعی رخ نمی دهد چون بارهای واقعی هیچوقت کاملاً واکنشی
(Reactive) نمی باشند. یک وضعیت عادی این است که این زاویه تقریبا ۴۵ درجه باشد.

شرکت رسام یو پی اس : انرژی واقعی و انرژی ظاهری
زاویه تقریبا ۴۵ درجه

بار منابع تغذیه یوپی اس، قسمتی واکنشی است ومعمولاً یک اختلاف فاز ۴۵ درجه ای بین ولتاژ وجریان وجود دارد وآن بدان معنی است که ولتاژ وجریانی که به بار اعمال می شود برابر با ولتاژ وجریانی که توسط بار مورد استفاده قرار می گیرد نیست واز این رو نمیتوان انرژی بکار گرفته شده در منبع تغذیه را باضرب جریان در ولتاژ بدست آورد. و باضرب ولتاژ وجریان اعمال شده به دستگاه می توان انرژی ظاهری را بدست آورد که برحسب ولت- آمپر اندازه گیری می شود.

Apparent Power (VA) = V (V) * I (A)

انرژی ظاهری نشان دهنده ولتاژ وجریانی است که به دستگاه اعمال می شود و جریان و ولتاژشرکتی را که انرژی الکتریکی را ارسال می دارد اندازه گیری کرده و گرمای تولید شده توسط تجهیزات استفاده شده وهمچنین تعیین اندازه سیمها ودیگرتجهیزات را میسر می سازد. مقدار واقعی انرژی که توسط بارمصرف می شود “انرژی واقعی”  وبرحسب وات اندازه گیری می شود .

رابطه بین انرژی واقعی وانرژی ظاهری با فرمول زیر بیان می شود:

P (W) = cosine (phase) * Apparent Power (VA)

در آن”کسینوس” تابع مثلثاتی می باشد.به کسینوس فاز “ضریب قدرت” بار نیز گفته می شود. بگذارید.

مثال:

منبع تغذیه ای را باولتاژ۲۲۰ ولت وجریان ۱٫۲ آمپر راه اندازی کنیم. انرژی ظاهری ۲۶۴=۲۲۰*۱٫۲ ولت- آمپرخواهدبود. و اگر ولتاژ وجریان منبع تغذیه ۵۰ درجه اختلاف فاز داشته باشند، ضریب قدرت

cosine(50º)=۰٫۶۴۳
بدست می آید.پس مقدار انرژی واقعی بار،۱۷۰ W خواهد بود.
و این موارد در اندازه قدرت ، تعیین ظرفیت و منابع تامین برق بدون وقفه (UPS)مورد استفاده می باشد.
UPS ها  را معمولاً با انرژی ظاهریشان مشخص می کنند (ولت- آمپر).

انرژی واقعی و انرژی ظاهری

تماس مستقیم با شرکت