Активная и реактивная мощность. За что платим и работа
Активная и реактивная мощность — потребители электрической энергии на то и потребители, чтобы эту энергию потреблять. Потребителя интересует та энергия, потребление которой идет ему на пользу, эту энергию можно назвать полезной, но в электротехнике ее принято называть активной. Это энергия, которая идет на нагрев помещений, готовку пищи, выработку холода, и превращаемая в механическую энергию (работа электродрелей, перфораторов, электронасосов и пр.).
Кроме активной электроэнергии существует еще и реактивная. Это та часть полной энергии, которая не расходуется на полезную работу. Как понятно из вышесказанного, полная мощность – это активная и реактивная мощность в целом.
В понятиях активная и реактивная мощность сталкиваются противоречивые интересы потребителей электрической энергии и ее поставщиков. Потребителю выгодно платить только за потребленную им полезную электроэнергию, поставщику выгодно получать оплату за сумму активной и реактивной электроэнергии.
Можно ли совместить эти кажущиеся противоречивыми требования? Да, если свести количество реактивной электроэнергии к нулю.Активная мощностьСуществуют потребители электроэнергии, у которых полная и активная мощности совпадают. Это потребители, у которых нагрузка представлена активными сопротивлениями (резисторами). Среди бытовых электроприборов примерами подобной нагрузки являются лампы накаливания, электроплиты, жарочные шкафы и духовки, обогреватели, утюги, паяльники и пр.
Указанная у этих приборов в паспорте, одновременно является активная и реактивная мощность . Это тот случай, когда мощность нагрузки можно определить по известной из школьного курса физики формуле, перемножив ток нагрузки на напряжение в сети. Ток измеряется в амперах (А), напряжение в вольтах (В), мощность в ваттах (Вт). Конфорка электрической плиты в сети с напряжением 220 В при токе в 4,5 А потребляет мощность 4,5 х 220 = 990 (Вт).
Реактивная мощностьИногда, проходя по улице, можно увидеть, что стекла балконов покрыты изнутри блестящей тонкой пленкой. Эта пленка изъята из бракованных электрических конденсаторов, устанавливаемых с определенными целями на питающих мощных потребителей электрической энергии распределительных подстанциях. Конденсатор – типичный потребитель реактивной мощности. В отличие от потребителей активной мощности, где главным элементом конструкции является некий проводящий электричество материал (вольфрамовый проводник в лампах накаливания, нихромовая спираль в электроплитке и т.п.). В конденсаторе главный элемент – не проводящий электрический ток диэлектрик (тонкая полимерная пленка или пропитанная маслом бумага).
Реактивная емкостная мощностьКрасивые блестящие пленки, что вы видели на балконе – это обкладки конденсатора из токопроводящего тонкого материала. Конденсатор замечателен тем, что он может накапливать электрическую энергию, а затем отдавать ее – своеобразный такой аккумулятор. Если включить конденсатор в сеть постоянного тока, он зарядится кратковременным импульсом тока, а затем ток через него протекать не будет. Вернуть конденсатор в исходное состояние можно, отключив его от источника напряжения и подключив к его обкладкам нагрузку. Некоторое время через нагрузку будет течь электрический ток, и идеальный конденсатор отдает в нагрузку ровно столько электрической энергии, сколько он получил при зарядке. Подключенная к выводам конденсатора лампочка может на короткое время вспыхнуть, электрический резистор нагреется, а неосторожного человека может «тряхнуть» или даже убить при достаточном напряжении на выводах и запасенном количестве электричества.
Интересная картина получается при подключении конденсатора к источнику переменного электрического напряжения. Поскольку у источника переменного напряжения постоянно меняются полярность и мгновенное значение напряжения (в домашней электросети по закону, близкому к синусоидальному). Конденсатор будет непрерывно заряжаться и разряжаться, через него будет непрерывно протекать переменный ток. Но этот ток не будет совпадать по фазе с напряжением источника переменного напряжения, а будет опережать его на 90°, т. е. на четверть периода.
Это приведет к тому, что суммарно половину периода переменного напряжения конденсатор потребляет энергию из сети, а половину периода отдает, при этом суммарная потребляемая активная электрическая мощность равна нулю. Но, поскольку через конденсатор течет значительный ток, который может быть измерен амперметром, принято говорить, что конденсатор – потребитель реактивной электрической мощности.
Вычисляется реактивная мощность как произведение тока на напряжение, но единица измерения уже не ватт, а вольт-ампер реактивный (ВАр). Так, через подключенный к сети 220 В частотой 50 Гц электрический конденсатор емкостью 4 мкФ течет ток порядка 0,3 А. Это означает, что конденсатор потребляет 0,3 х 220 = 66 (ВАр) реактивной мощности – сравнимо с мощностью средней лампы накаливания, но конденсатор, в отличие от лампы, при этом не светится и не нагревается.
Реактивная индуктивная мощностьЕсли в конденсаторе ток опережает напряжение, то существуют ли потребители, где ток отстает от напряжения? Да, и такие потребители, в отличие от емкостных потребителей, называются индуктивными, оставаясь при этом потребителями реактивной энергии. Типичная индуктивная электрическая нагрузка – катушка с определенным количеством витков хорошо проводящего провода, намотанного на замкнутый сердечник из специального магнитного материала.
На практике хорошим приближением чисто индуктивной нагрузки является работающий без нагрузки трансформатор (или стабилизатор напряжения с автотрансформатором). Хорошо сконструированный трансформатор на холостом ходу потребляет очень мало активной мощности, потребляя мощность в основном реактивную.
Реальные потребители электрической энергии и полная электрическая мощностьИз рассмотрения особенностей емкостной и индуктивной нагрузки возникает интересный вопрос – что произойдет, если емкостную и индуктивную нагрузку включить одновременно и параллельно. Ввиду их противоположной реакции на приложенное напряжение, эти две реакции начнут компенсировать друг друга. Суммарная нагрузка окажется только емкостной или индуктивной, и в некотором идеальном случае удастся добиться полной компенсации. Выглядеть это будет парадоксально – подключенные амперметры зафиксируют значительные (и равные!) токи через конденсатор и катушку индуктивности, и полное отсутствие тока в объединяющих их общей цепи. Описанная картина несколько нарушается лишь тем, что не существует идеальных конденсаторов и катушек индуктивности, но подобная идеализация помогает понять суть происходящих процессов.
Вернемся к реальным потребителям электрической энергии. В быту мы пользуемся в основном потребителями чисто активной мощности (примеры приведены выше), и смешанной активно-индуктивной. Это электродрели, перфораторы, электродвигатели холодильников, стиральных машин и прочей бытовой техники. Также к ним относятся электрические трансформаторы источников питания бытовой радиоэлектронной аппаратуры и стабилизаторов напряжения. В случае подобной смешанной нагрузки, помимо активной (полезной) мощности, нагрузка потребляет еще и реактивную мощность, в итоге полная мощность отказывается больше активной мощности. Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА), и всегда представляет собой произведение тока в нагрузке на напряжение на нагрузке.
Таинственный «косинус фи»Отношение активной мощности к полной называется в электротехнике «косинусом фи». Обозначается cos φ. Это отношение называется также и коэффициентом мощности. Нетрудно видеть, что для случая чисто активной нагрузки, где полная мощность совпадает с активной, cos φ = 1. Для случаев чисто емкостной или индуктивной нагрузок, где нулю равна активная мощность, cos φ = 0.
В случае смешанной нагрузки значение коэффициента мощности заключается в пределах от 0 до 1. Для бытовой техники обычно в диапазоне 0,5-0,9. В среднем можно считать его равным 0,7, более точное значение указывается в паспорте электроприбора.
За что платим?И, наконец, самый интересный вопрос – за какой вид энергии платит потребитель. Исходя из того, что реактивная составляющая суммарной энергии не приносит потребителю никакой пользы, при этом долю периода реактивная энергия потребляется, а долю отдается, платить за реактивную мощность незачем. Но бес, как известно, кроется в деталях. Поскольку смешанная нагрузка увеличивает ток в сети, возникают проблемы на электростанциях, где электроэнергия вырабатывается синхронными генераторами, а именно: индуктивная нагрузка «развозбуждает» генератор, и приведение его в прежнее состояние обходится в затраты уже реальной активной мощности на его «довозбуждение».
Таким образом, заставить потребителя платить за потребляемую реактивную индуктивную мощность вполне справедливо. Это побуждает потребителя компенсировать реактивную составляющую своей нагрузки, а, поскольку эта составляющая в основном индуктивная, компенсация заключается в подключении конденсаторов наперед рассчитанной емкости.
Потребитель находит возможность платить меньшеЕсли потребителем оплачивается отдельно потребляемая активная и реактивная мощность. Он готов идти на дополнительные затраты и устанавливать на своем предприятии батареи конденсаторов, включаемые строго по графику в зависимости от средней статистики потребления электроэнергии по часам суток.
Существует также возможность установки на предприятии специальных устройств (компенсаторов реактивной мощности), подключающих конденсаторы автоматически в зависимости от величины и характера потребляемой в данный момент мощности. Эти компенсаторы позволяют поднять значение коэффициента мощности с 0,6 до 0,97, т.е. практически до единицы.
Принято также, что если соотношение потребленной реактивной энергии и общей не превышает 0,15, то корпоративный потребитель от оплаты за реактивную энергию освобождается.
Что же касается индивидуальных потребителей, то, ввиду сравнительно невысокой потребляемой ими мощности, разделять счета на оплату потребляемой электроэнергии на активную и реактивную не принято. Бытовые однофазные счетчики электрической энергии учитывают лишь активную мощность электрической нагрузки, за нее и выставляется счет на оплату. Т.е. в настоящее время даже не существует технической возможности выставить индивидуальному потребителю счет за потребленную реактивную мощность.
Особых стимулов компенсировать индуктивную составляющую нагрузки у потребителя нет, да это и сложно осуществить технически. Постоянно подключенные конденсаторы при отключении индуктивной нагрузки будут бесполезно нагружать подводящую электропроводку. За электросчетчиком (перед счетчиком тоже, но за то потребитель не платит), что вызовет потребление активной мощности с соответствующим увеличением счета на оплату, а автоматические компенсаторы дороги и вряд ли оправдают затраты на их приобретение.
Другое дело, что производитель иногда устанавливает компенсационные конденсаторы на входе потребителей с индуктивной составляющей нагрузки. Эти конденсаторы, при правильном их подборе, несколько снизят потери энергии в подводящих проводах, при этом несколько повысив напряжение на подключенном электроприборе за счет уменьшения падения напряжения на подводящих проводах.
Но, что самое главное, компенсация реактивной энергии у каждого потребителя, от квартиры до огромного предприятия, снизит токи во всех линиях электропитания, от электростанции до квартирного щитка. За счет реактивной составляющей полного тока, что уменьшит потери энергии в линиях и повысит коэффициент полезного действия электросистем.
Похожие темы:
- Приборы для экономии электроэнергии. работа и альтернатива
- Компенсация реактивной мощности. Виды и нагрузки. Применение
- Перекос фаз. Причины возникновения и устранение. Защита
- Качество электроэнергии. Показатели и характеристики. Факторы
- Трехфазные и однофазные сети. Отличия. Преимущества и недостатки
- Глухозаземленная нейтраль
- Изолированная нейтраль. Устройство и принцип действия
активная, реактивная, полная (P, Q, S), коэффициент мощности (PF)
Из письма клиента:
Подскажите, ради Бога, почему мощность ИБП указывается в Вольт-Амперах, а не в привычных для всех киловаттах. Это сильно напрягает. Ведь все уже давно привыкли к киловаттам. Да и мощность всех приборов в основном указана в кВт.
Алексей. 21 июнь 2007
В технических характеристиках любого ИБП указаны полная мощность [кВА] и активная мощность [кВт] – они характеризуют нагрузочную способность ИБП. Пример, см. фотографии ниже:
Мощность не всех приборов указана в Вт, например:
- Мощность трансформаторов указывается в ВА:
http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (трансформаторы ТП: см приложение)
http://metz.by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (трансформаторы ТСГЛ: см приложение) - Мощность конденсаторов указывается в Варах:
http://www.elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (конденсаторы K78-39: см приложение)
http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (конденсаторы УК: см приложение) - Примеры других нагрузок — см. приложения ниже.
Мощностные характеристики нагрузки можно точно задать одним единственным параметром (активная мощность в Вт) только для случая постоянного тока, так как в цепи постоянного тока существует единственный тип сопротивления – активное сопротивление.
Мощностные характеристики нагрузки для случая переменного тока невозможно точно задать одним единственным параметром, так как в цепи переменного тока существует два разных типа сопротивления – активное и реактивное. Поэтому только два параметра: активная мощность и реактивная мощность точно характеризуют нагрузку.
Принцип действия активного и реактивного сопротивлений совершенно различный. Активное сопротивление – необратимо преобразует электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, световую и т.д.) – примеры: лампа накаливания, электронагреватель (параграф 39, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).
Реактивное сопротивление – попеременно накапливает энергию затем выдаёт её обратно в сеть – примеры: конденсатор, катушка индуктивности (параграф 40,41, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).
Дальше в любом учебнике по электротехнике Вы можете прочитать, что активная мощность (рассеиваемая на активном сопротивлении) измеряется в ваттах, а реактивная мощность (циркулирующая через реактивное сопротивление) измеряется в варах; так же для характеристики мощности нагрузки используют ещё два параметра: полную мощность и коэффициент мощности.
- Активная мощность: обозначение P, единица измерения: Ватт
- Реактивная мощность: обозначение Q, единица измерения: ВАр (Вольт Ампер реактивный)
- Полная мощность: обозначение S, единица измерения: ВА (Вольт Ампер)
- Коэффициент мощности: обозначение k или cosФ, единица измерения: безразмерная величина
Эти параметры связаны соотношениями: S*S=P*P+Q*Q, cosФ=k=P/S
Также cosФ называется коэффициентом мощности (Power Factor – PF)
Поэтому в электротехнике для характеристики мощности задаются любые два из этих параметров так как остальные могут быть найдены из этих двух.
Например, электромоторы, лампы (разрядные) — в тех. данных указаны P[кВт] и cosФ:
http://www.mscom.ru/katalog.php?num=38 (лампы ДРЛ: см. приложение)
(примеры технических данных разных нагрузок см. приложение ниже)
То же самое и с источниками питания. Их мощность (нагрузочная способность) характеризуется одним параметром для источников питания постоянного тока – активная мощность (Вт), и двумя параметрами для ист. питания переменного тока. Обычно этими двумя параметрами являются полная мощность (ВА) и активная (Вт). См. например параметры ДГУ и ИБП.
Большинство офисной и бытовой техники, активные (реактивное сопротивление отсутствует или мало), поэтому их мощность указывается в Ваттах. В этом случае при расчёте нагрузки используется значение мощности ИБП в Ваттах. Если нагрузкой являются компьютеры с блоками питания (БП) без коррекции входного коэффициента мощности (APFC), лазерный принтер, холодильник, кондиционер, электромотор (например погружной насос или мотор в составе станка), люминисцентные балластные лампы и др.
См. учебники по электротехнике, например:
1. Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.
2. Немцов М. В. Электротехника и электроника. — М.: Издательский центр «Академия», 2007.
3. Частоедов Л. А. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1989.
Так же см. AC power, Power factor, Electrical resistance, Reactance http://en.wikipedia.org
(перевод: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)
Приложение
Пример 1: мощность трансформаторов и автотрансформаторов указывается в ВА (Вольт·Амперах)
Трансформаторы питания номинальной выходной мощностью 25-60 ВА
http://www.mstator.ru/products/sonstige/powertransf (трансформаторы ТП)
http://metz. by/download_files/catalog/transform/tsgl__tszgl__tszglf.pdf (трансформаторы ТСГЛ)
АОСН-2-220-82 | |
Латр 1.25 | АОСН-4-220-82 |
Латр 2.5 | АОСН-8-220-82 |
АОМН-40-220 | |
http://www.gstransformers.com/products/voltage-regulators.html (ЛАТР / лабораторные автотрансформаторы TDGC2)
Пример 2: мощность конденсаторов указывается в Варах (Вольт·Амперах реактивных)
http://www. elcod.spb.ru/catalog/k78-39.pdf (конденсаторы K78-39)
http://www.kvar.su/produkciya/25-nizkogo-napraygeniya-vbi (конденсаторы УК)
Пример 3: технические данные электромоторов содержат активную мощность (кВт) и cosФ
Для таких нагрузок как электромоторы, лампы (разрядные), компьютерные блоки питания, комбинированные нагрузки и др. — в технических данных указаны P [кВт] и cosФ (активная мощность и коэффициент мощности) или S [кВА] и cosФ (полная мощность и коэффициент мощности).
http://www.mez.by/dvigatel/air_table2.shtml (двигатели АИР)
http://www.weiku.com/products/10359463/Stainless_Steel_cutting_machine.html
(комбинированная нагрузка – станок плазменной резки стали / Inverter Plasma cutter LGK160 (IGBT)
Технические данные разрядных ламп содержат активную мощность (кВт) и cosФ
http://www. mscom.ru/katalog.php?num=38 (лампы ДРЛ)
http://www.silverstonetek.com.tw/product.php?pid=365&area=en (блок питания ПК)
Дополнение 1
Если нагрузка имеет высокий коэффициент мощности (0.8 … 1.0), то её свойства приближаются к активной нагрузке. Такая нагрузка является идеальной как для сетевой линии, так и для источников электроэнергии, т.к. не порождает реактивных токов и мощностей в системе.
Если нагрузка имеет низкий коэффициент мощности (менее 0.8 … 1.0), то в линии питания циркулируют большие реактивные токи (и мощности). Это паразитное явление приводит к повышению потерь в проводах линии (нагрев и др.), нарушению режима работы источников (генераторов) и трансформаторов сети, а также др. проблемам.
Поэтому во многих странах приняты стандарты нормирующие коэффициент мощности оборудования.
Дополнение 2
Оборудование однонагрузочное (например, БП ПК) и многосоставное комбинированное (например, фрезерный промышленный станок, имеющий в составе несколько моторов, ПК, освещение и др. ) имеют низкие коэффициенты мощности (менее 0.8) внутренних агрегатов (например, выпрямитель БП ПК или электромотор имеют коэффициент мощности 0.6 .. 0.8). Поэтому в настоящее время большинство оборудования имеет входной блок корректора коэффициента мощности. В этом случае входной коэффициент мощности равен 0.9 … 1.0, что соответствует нормативным стандартам.
Дополнение 3. Важное замечание относительно коэффициента мощности ИБП и стабилизаторов напряжения
Нагрузочная способность ИБП и ДГУ нормирована на стандартную промышленную нагрузку (коэффициент мощности 0.8 с индуктивным характером). Например, ИБП 100 кВА / 80 кВт. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 80 кВт, или смешанную (активно-реактивную) нагрузку максимальной мощности 100 кВА с индуктивным коэффициентом мощности 0.8.
В стабилизаторах напряжения дело обстоит иначе. Для стабилизатора коэффициент мощности нагрузки безразличен. Например, стабилизатор напряжения 100 кВА. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 100 кВт, или любую другую (чисто активную, чисто реактивную, смешанную) мощностью 100 кВА или 100 кВАр с любым коэффициентом мощности емкостного или индуктивного характера. Обратите внимание, что это справедливо для линейной нагрузки (без высших гармоник тока). При больших гармонических искажениях тока нагрузки (высокий КНИ) выходная мощность стабилизатора снижается.
Дополнение 4
Наглядные примеры чистой активной и чистой реактивных нагрузок:
- К сети переменного тока 220 VAC подключена лампа накаливания 100 Вт – везде в цепи есть ток проводимости (через проводники проводов и вольфрамовый волосок лампы). Характеристики нагрузки (лампы): мощность S=P~=100 ВА=100 Вт, PF=1 => вся электрическая мощность активная, а значит она целиком поглащается в лампе и превращается в мощность тепла и света.
- К сети переменного тока 220 VAC подключен неполярный конденсатор 7 мкФ – в цепи проводов есть ток проводимости, внутри конденсатора идёт ток смещения (через диэлектрик). Характеристики нагрузки (конденсатора): мощность S=Q~=100 ВА=100 ВАр, PF=0 => вся электрическая мощность реактивная, а значит она постоянно циркулирует от источника к нагрузке и обратно, опять к нагрузке и т.д.
Дополнение 5
Для обозначения преобладающего реактивного сопротивления (индуктивного либо ёмкостного) коэффициенту мощности приписывается знак:
+ (плюс) – если суммарное реактивное сопротивление является индуктивным (пример: PF=+0.5). Фаза тока отстаёт от фазы напряжения на угол Ф.
— (минус) – если суммарное реактивное сопротивление является ёмкостным (пример: PF=-0,5). Фаза тока опережает фазу напряжения на угол Ф.
Дополнение 6
В различных областях техники мощность может быть либо полезной, либо паразитной НЕЗАВИСИМО от того активная она или реактивная. Например, необходимо различать активную полезную мощность рассеиваемую на рабочей нагрузке и активную паразитную мощность рассеиваемую в линии электропередачи. Так, например, в электротехнике при расчете активной и реактивной мощностей наиболее часто активная мощность является полезной мощностью, передаваемой в нагрузку и является реальной (не мнимой) величиной. А в электронике при расчёте конденсаторов или расчёте самих линий передач активная мощность является паразитной мощностью, теряемой на разогрев конденсатора (или линии) и является мнимой величиной. Причём, деление на мнимые и немнимые величины производится только для удобства рассчётов. На самом деле, все физические величины конечно реальные.
Дополнительные вопросы
Вопрос 1:
Почему во всех учебниках электротехники при расчете цепей переменного тока используют мнимые числа / величины (например, реактивная мощность, реактивное сопротивление и др.), которые не существуют в реальности?
Ответ:
Да, все отдельные величины в окружающем мире – действительные. В том числе температура, реактивное сопротивление, и т. д. Использование мнимых (комплексных) чисел – это только математический приём, облегчающий вычисления. В результате вычисления получается обязательно действительное число. Пример: реактивная мощность нагрузки (конденсатора) 20кВАр – это реальный поток энергии, то есть реальные Ватты, циркулирующие в цепи источник–нагрузка. Но что бы отличить эти Ватты от Ваттов, безвозвратно поглащаемых нагрузкой, эти «циркулирующие Ватты» решили называть Вольт·Амперами реактивными [6].
Замечание:
Раньше в физике использовались только одиночные величины и при расчете все математические величины соответствовали реальным величинам окружающего мира. Например, расстояние равно скорость умножить на время (S=v*t). Затем с развитием физики, то есть по мере изучения более сложных объектов (свет, волны, переменный электрический ток, атом, космос и др.) появилось такое большое количество физических величин, что рассчитывать каждую в отдельности стало невозможно. Это проблема не только ручного вычисления, но и проблема составления программ для ЭВМ. Для решения данное задачи близкие одиночные величины стали объединять в более сложные (включающие 2 и более одиночных величин), подчиняющиеся известным в математике законам преобразования. Так появились скалярные (одиночные) величины (температура и др.), векторные и комплексные сдвоенные (импеданс и др.), векторные строенные (вектор магнитного поля и др.), и более сложные величины – матрицы и тензоры (тензор диэлектрической проницаемости, тензор Риччи и др.). Для упрощения рассчетов в электротехнике используются следующие мнимые (комплексные) сдвоенные величины:
- Полное сопротивление (импеданс) Z=R+iX
- Полная мощность S=P+iQ
- Диэлектрическая проницаемость e=e’+ie»
- Магнитная проницаемость m=m’+im»
- и др.
Вопрос 2:
На странице http://en.wikipedia.org/wiki/Ac_power показаны S P Q Ф на комплексной, то есть мнимой / несуществующей плоскости. Какое отношение это все имеет к реальности?
Ответ:
Проводить расчеты с реальными синусоидами сложно, поэтому для упрощения вычислений используют векторное (комплексное) представление как на рис. выше. Но это не значит, что показанные на рисунке S P Q не имеют отношения к реальности. Реальные величины S P Q могут быть представлены в обычном виде, на основе измерений синусоидальных сигналов осциллографом. Величины S P Q Ф I U в цепи переменного тока «источник-нагрузка» зависят от нагрузки. Ниже показан пример [5] реальных синусоидальных сигналов S P Q и Ф для случая нагрузки состоящей из последовательно соединённых активного и реактивного (индуктивного) сопротивлений.
Вопрос 3:
Обычными токовыми клещами и мультиметром измерен ток нагрузки 10 A, и напряжение на нагрузке 225 В. Перемножаем и получаем мощность нагрузки в Вт: 10 A · 225В = 2250 Вт.
Ответ:
Вы получили (рассчитали) полную мощность нагрузки 2250 ВА. Поэтому ваш ответ будет справедлив только, если ваша нагрузка чисто активная, тогда действительно Вольт·Ампер равен Ватту. Для всех других типов нагрузок (например электромотор) – нет. Для измерения всех характеристик любой произвольной нагрузки необходимо использовать анализатор сети, например APPA137:
См. дополнительную литературу, например:
[1]. Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. — М.: Издательский центр «Академия», 2004.
[2]. Немцов М. В. Электротехника и электроника. — М.: Издательский центр «Академия», 2007.
[3]. Частоедов Л. А. Электротехника. — М.: Высшая школа, 1989.
[4]. AC power, Power factor, Electrical resistance, Reactance
http://en.wikipedia.org (перевод: http://electron287.narod.ru/pages/page1.html)
[5]. Теория и расчёт трансформаторов малой мощности Ю.Н.Стародубцев / РадиоСофт Москва 2005 г. / rev d25d5r4feb2013
[6]. Международная система единиц, СИ, см напр. ГОСТ 8.417-2002. ЕДИНИЦЫ ВЕЛИЧИН
500 — ВНУТРЕННЯЯ ОШИБКА СЕРВЕРА
Почему я вижу эту страницу? Ошибки
500 обычно означают, что сервер столкнулся с непредвиденной ситуацией, которая помешала ему выполнить запрос, сделанный клиентом. Это общий класс ошибок, возвращаемый веб-сервером, когда он сталкивается с проблемой, в которой сам сервер не может более конкретно указать состояние ошибки в своем ответе клиенту.
Во многих случаях это указывает не на реальную проблему с самим сервером, а скорее на проблему с информацией, к которой серверу было приказано обратиться или вернуть в результате запроса. Эта ошибка часто вызвана проблемой на вашем сайте, которая может потребовать дополнительной проверки вашим веб-хостом.
Для получения дополнительной помощи обратитесь к своему веб-хостингу.
Могу ли я что-нибудь сделать?
Существует несколько распространенных причин появления этого кода ошибки, включая проблемы с отдельными сценариями, которые могут выполняться по запросу. Некоторые из них легче обнаружить и исправить, чем другие.
Владение файлами и каталогамиСервер, на котором вы находитесь, в большинстве случаев запускает приложения очень специфическим образом. Сервер обычно ожидает, что файлы и каталоги принадлежат вашему конкретному пользователю Пользователь cPanel . Если вы внесли изменения в владельца файла самостоятельно через SSH, сбросьте владельца и группу соответствующим образом.
Права доступа к файлам и каталогамСервер, на котором вы находитесь, в большинстве случаев запускает приложения очень специфическим образом. Сервер обычно ожидает, что файлы, такие как HTML, изображения и другие медиафайлы, будут иметь режим разрешений 644 . Сервер также ожидает, что режим разрешений для каталогов в большинстве случаев будет установлен на 755 .
(см. раздел «Разрешения для файловой системы»).
Ошибки синтаксиса команды в файле .htaccessВ файл .htaccess могут быть добавлены строки, конфликтующие друг с другом или запрещенные.
Если вы хотите проверить конкретное правило в вашем файле .htaccess, вы можете прокомментировать эту конкретную строку в . htaccess, добавив # в начало строки. Вы должны всегда делать резервную копию этого файла, прежде чем начать вносить изменения.
Например, если .htaccess выглядит как
DirectoryIndex default.html
AddType application/x-httpd-php5 php
Тогда попробуйте что-то вроде этого
DirectoryIndex default.html
#AddType application/x-httpd-php5 php
Примечание: Из-за того, как настроены серверные среды, вы не можете использовать аргументы php_value в файле .htaccess.
Превышен лимит процессовВозможно, эта ошибка вызвана слишком большим количеством процессов в очереди сервера для вашей отдельной учетной записи. Каждая учетная запись на нашем сервере может иметь только 25 одновременных активных процессов в любой момент времени, независимо от того, связаны ли они с вашим сайтом или другими процессами, принадлежащими вашему пользователю, такими как почта.
ps faux
Или введите это, чтобы просмотреть учетную запись определенного пользователя (не забудьте заменить имя пользователя на фактическое имя пользователя): ), введите это, чтобы убить конкретный процесс (обязательно замените pid фактическим идентификатором процесса):
kill pid
Ваш веб-хост сможет посоветовать вам, как избежать этой ошибки, если она вызванные технологическими ограничениями. Пожалуйста, свяжитесь с вашим веб-хостингом. Обязательно укажите шаги, необходимые для появления ошибки 500 на вашем сайте.
Понимание разрешений файловой системы
Символическое представлениеПервый символ указывает тип файла и не связан с разрешениями. Остальные девять символов находятся в трех наборах, каждый из которых представляет класс разрешений в виде трех символов. Первый набор представляет класс пользователя. Второй набор представляет групповой класс. Третий набор представляет остальные классы.
Каждый из трех символов представляет права на чтение, запись и выполнение:
- r , если чтение разрешено, — , если нет.
- w , если запись разрешена, — , если нет.
- x , если выполнение разрешено, — , если нет.
Ниже приведены некоторые примеры символической записи:
- -rwxr-xr-x обычный файл, пользовательский класс которого имеет полные разрешения, а группа и другие классы имеют только разрешения на чтение и выполнение.
- crw-rw-r— специальный символьный файл, чьи пользовательские и групповые классы имеют права на чтение и запись, а остальные классы имеют только права на чтение.
- dr-x—— каталог, пользовательский класс которого имеет права на чтение и выполнение, а группа и другие классы не имеют разрешений.
Другим методом представления разрешений является восьмеричная запись (с основанием 8), как показано. Это обозначение состоит как минимум из трех цифр. Каждая из трех крайних правых цифр представляет отдельный компонент разрешений: пользователь , группа и другие .
Каждая из этих цифр является суммой составляющих ее битов. В результате определенные биты добавляются к сумме, представленной числом:
- Бит чтения добавляет 4 к ее сумме (в двоичном формате 100),
- Бит записи добавляет к своему общему количеству 2 (в двоичном формате 010) и
- Бит выполнения добавляет к своему общему количеству 1 (в двоичном формате 001).
Эти значения никогда не создают неоднозначных комбинаций. каждая сумма представляет определенный набор разрешений. С технической точки зрения, это восьмеричное представление битового поля — каждый бит ссылается на отдельное разрешение, и группировка по 3 бита за раз в восьмеричной форме соответствует группировке этих разрешений по 9.0019 пользователь , группа и другие .
Режим разрешений 0755
- 4+2+1=7
- Чтение, запись, выполнение
- 4+1=5
- Чтение, выполнение
- 4+1=5
- Чтение, выполнение
Режим разрешений 0644
- 4+2=6
- Чтение, запись
- 4
- Читать
- 4
- Читать
Как изменить файл .htaccess
Файл .htaccess содержит директивы (инструкции), которые сообщают серверу, как вести себя в определенных сценариях, и напрямую влияют на работу вашего веб-сайта.
Перенаправление и перезапись URL-адресов — это две очень распространенные директивы, которые можно найти в файле .htaccess, и многие скрипты, такие как WordPress, Drupal, Joomla и Magento, добавляют директивы в .htaccess, чтобы эти скрипты могли работать.
Возможно, вам потребуется отредактировать файл .htaccess в какой-то момент по разным причинам. В этом разделе рассматривается, как редактировать файл в cPanel, но не то, что может потребоваться изменить. статьи и ресурсы для этой информации.)
Существует множество способов редактирования файла .htaccess- Отредактируйте файл на своем компьютере и загрузите его на сервер через FTP
- Использовать режим редактирования программы FTP
- Используйте SSH и текстовый редактор
- Использование файлового менеджера в cPanel
Самый простой способ отредактировать файл .htaccess для большинства людей — через диспетчер файлов в cPanel.
Как редактировать файлы . htaccess в файловом менеджере cPanelПрежде чем что-либо делать, рекомендуется сделать резервную копию вашего веб-сайта, чтобы вы могли вернуться к предыдущей версии, если что-то пойдет не так.
Откройте файловый менеджер- Войдите в cPanel.
- В разделе «Файлы» щелкните значок «Диспетчер файлов ».
- Установите флажок для Корень документа для и выберите доменное имя, к которому вы хотите получить доступ, в раскрывающемся меню.
- Убедитесь, что установлен флажок Показать скрытые файлы (точечные файлы) «.
- Нажмите Перейти . Файловый менеджер откроется в новой вкладке или окне.
- Найдите файл .htaccess в списке файлов. Возможно, вам придется прокрутить, чтобы найти его.
- Щелкните правой кнопкой мыши файл .htaccess и выберите Редактировать код в меню. Кроме того, вы можете щелкнуть значок файла .htaccess, а затем щелкнуть значок Code Editor в верхней части страницы.
- Может появиться диалоговое окно с вопросом о кодировании. Просто нажмите Изменить , чтобы продолжить. Редактор откроется в новом окне.
- Отредактируйте файл по мере необходимости.
- Когда закончите, нажмите Сохранить изменения в правом верхнем углу. Изменения будут сохранены.
- Протестируйте свой веб-сайт, чтобы убедиться, что ваши изменения были успешно сохранены. Если нет, исправьте ошибку или вернитесь к предыдущей версии, пока ваш сайт снова не заработает.
- После завершения нажмите Закрыть , чтобы закрыть окно диспетчера файлов.
Как изменить права доступа к файлам и каталогам
Разрешения на файл или каталог сообщают серверу, каким образом он должен иметь возможность взаимодействовать с файлом или каталогом.
В этом разделе рассказывается, как изменить права доступа к файлу в cPanel, но не о том, что может потребоваться изменить. (Дополнительную информацию см. В разделе о том, что вы можете сделать.)
- Использовать программу FTP
- Используйте SSH и текстовый редактор
- Используйте файловый менеджер в cPanel
Самый простой способ изменить права доступа к файлам для большинства людей — через диспетчер файлов в cPanel.
Как изменить права доступа к файлам в файловом менеджере cPanelПрежде чем что-либо делать, рекомендуется сделать резервную копию вашего веб-сайта, чтобы вы могли вернуться к предыдущей версии, если что-то пойдет не так.
Откройте файловый менеджер- Войдите в cPanel.
- В разделе «Файлы» нажмите кнопку Значок файлового менеджера .
- Установите флажок для Корень документа для и выберите доменное имя, к которому вы хотите получить доступ, в раскрывающемся меню.
- Убедитесь, что установлен флажок Показать скрытые файлы (точечные файлы) «.
- Нажмите Перейти . Файловый менеджер откроется в новой вкладке или окне.
- Найдите файл или каталог в списке файлов. Возможно, вам придется прокрутить, чтобы найти его.
- Щелкните правой кнопкой мыши файл или каталог и выберите Изменить разрешения в меню.
- Должно появиться диалоговое окно, позволяющее выбрать правильные разрешения или использовать числовое значение для установки правильных разрешений.
- При необходимости измените права доступа к файлу.
- Нажмите Изменить разрешения в левом нижнем углу, когда закончите. Изменения будут сохранены.
- Протестируйте свой веб-сайт, чтобы убедиться, что ваши изменения были успешно сохранены. Если нет, исправьте ошибку или вернитесь к предыдущей версии, пока ваш сайт снова не заработает.
- После завершения нажмите Закрыть , чтобы закрыть окно диспетчера файлов.
Разница между активной и реактивной мощностью (со сравнительной таблицей)
Наиболее существенная разница между активной и реактивной мощностью заключается в том, что активная мощность — это фактическая мощность, которая рассеивается в цепи. Принимая во внимание, что реактивная мощность — это бесполезная мощность, которая течет только между источником и нагрузкой. Другие различия между активной и реактивной мощностью объясняются ниже в сравнительной таблице.
Активная, кажущаяся и активная мощности индуцируют в цепи только тогда, когда их ток отстает от приложенного напряжения на угол Φ. Показанный ниже прямоугольный треугольник показывает соотношение между активной, реактивной и полной мощностью.
Где, S – полная мощность
Q – реактивная мощность
P – активная мощность
Содержание: Активная и реактивная мощность
- Сравнительная таблица
- Определение
- Основные отличия
- Заключение
Сравнительная таблица
База для сравнения | Активная мощность | Реактивная мощность |
---|---|---|
Определение | Активная мощность – это реальная мощность, рассеиваемая в цепи. | Мощность, которая постоянно перемещается между нагрузкой и источником, такой тип мощности известен как реактивная мощность |
Формула | ||
Измерительный блок | Вт | ВАР |
Представлен | P | Q |
Причины | Выделяет тепло в нагревателе, свет в лампах и крутящий момент в двигателе. | Измеряет коэффициент мощности цепи. |
Измерительный прибор | Ваттметр | Варметр |
Определение активной мощности
Мощность, которая рассеивается или выполняет полезную работу в цепи, называется активной мощностью. Измеряется в ваттах или мегаваттах. Активная мощность обозначается прописной буквой Р. Среднее значение мощности в цепи дается выражением.
Активная мощность определяет цепь и нагрузку.
Определение реактивной мощности
Реактивная мощность перемещается между источником и нагрузкой цепи. Эта мощность не совершает никакой полезной работы на нагрузке. Q представляет собой реактивную мощность и измеряется в вар. Реактивная мощность накапливается в цепи и разряжается асинхронным двигателем, трансформатором или соленоидами.
Основные различия между активной и реактивной мощностью
- Активная мощность — это реальная мощность, потребляемая нагрузкой. Принимая во внимание, что реактивная мощность является бесполезной мощностью.
- Активная мощность является произведением напряжения, силы тока и косинуса угла между ними. Принимая во внимание, что реактивная мощность является произведением напряжения и тока и синуса угла между ними.
- Активная мощность – это реальная мощность, измеряемая в ваттах. В то время как реактивная мощность измеряется в вар.
- Буква P обозначает активную мощность, а Q обозначает реактивную мощность.
- Крутящий момент, развивающийся в двигателе, тепло, рассеиваемое нагревателем, и свет, излучаемый лампами, все это производится за счет активной мощности.