Расчет мощности, потребляемой двухполюсником

Зная комплексные амплитуды напряжения и тока, согласно (5.29), можно определить комплексную мощность, например, при В и, А получим, что сдвиг фаз между напряжением и током равен. Тогда комплексная мощность равна ВА, активная составляющая (потребляемая мощность) Вт, реактивная мощность ;

ВАр, а полная мощность ВА.

Отрицательная реактивная мощность свидетельствует о том, что цепь накапливает энергию в емкостном элементе. Так как коэффициент мощности равен, то потребляемая мощность существенно меньше полной.

Мощности можно определить, зная комплексную амплитуду напряжения (или тока) и комплексное сопротивление (проводимость) цепи.

Рассмотрим цепь на рис. 5.2 с подключенным к ней идеальным источником гармонического напряжения, показанную на рис. 5.5.при кОм, нФ, В. Комплексная амплитуда ЭДС источника равна В, а комплексное сопротивление цепи было определено ранее, Рис. 5.5.

Ом.

По закону Ома найдем комплексную амплитуду тока ,.

мА, а полная комплексная мощность равна ВА, или в алгебраической форме.

ВА.

Таким образом, потребляемая цепью мощность равна Вт, реактивная мощность — ВАр, а полная мощность — ВА.

На практике наибольший интерес представляет определение мощности, которую потребляет цепь от одного или нескольких источников. Необходимо помнить, что в электрической цепи мощность потребляется только активными элементами — сопротивлениями.

Потребляемую мощность в цепи, содержащей несколько сопротивлений, можно определить, если известны амплитуды (действующие значения) токов или напряжений на этих элементах.

Мощность, потребляемая цепью, содержащей несколько сопротивлений, равна сумме мощностей, потребляемой каждым из этих элементах в отдельности.

Расчет токов и напряжений на элементах цепи будет рассмотрен в дальнейшем.

В цепи с комплексным сопротивлением при протекании через нее тока с амплитудой потребляемая мощность равна.

. (5.36).

Аналогично в цепи с комплексной проводимостью при наличии на ней напряжения с амплитудой потребляемая мощность будет равна.

. (5.37).