Εικονική Εργαστηριακή Άσκηση 6. - Εκτέλεση άσκησης

Η χρονική συνάρτηση της στιγμιαίας ισχύος προκύπτει από τη σχέση:        (6.1)

Η μέση τιμή της  ονομάζεται ενεργός ισχύς και είναι αυτή η οποία παράγει έργο και μετράται σε [Watt]. Το γινόμενο  ονομάζεται φαινομενική ισχύς και μετράται σε [ ] . Η φαινομενική ισχύς δεν έχει φυσική σημασία αλλά τεχνική. Οι γραμμές μεταφοράς, τα μέσα παραγωγής και μετατροπής ενέργειας(γεννήτριες, κινητήρες), θα πρέπει να αντέχουν στη μέγιστη τάση και μέγιστο ρεύμα που θα εμφανιστεί σε αυτά και τα οποία προσδιορίζονται από το μέγεθος της φαινομενικής ισχύος. Επίσης, ανάλογα με τη φύση του φορτίου, υπάρχει στην ισχύ  έναε εναλλασσόμενος όρος του οποίου το εύρος ονομάζεται άεργος ισχύς και μετράται σε var. Η άεργος ισχύς δεν παράγει έργο αλλά είναι το ‘’μεταφορικό‘’ μέσο της ενεργού ισχύος, δηλαδή δημιουργεί το μαγνητικό και το ηλεκτρικό πεδίο, τα οποία είναι αναγκαία για τη λειτουργία του ηλεκτρικού συστήματος.

Για τα βασικά δίπολα, καθώς επίσης και για το δίπολο μιας σύνθετης αντίδρασης προκύπτουν σχέσεις που αναφέρονται στις παρακάτω παραγράφους για την ισχύ.

6.1                      Ισχύς Σε Ωμική Αντίσταση.

Δίνεται το παρακάτω κύκλωμα (σχήμα 6.1.1), στο οποίο ο χρήστης μεταβάλλει την τιμή της αντίστασης R:

Σχήμα 6.1.1 Ισχύς σε Ωμική Αντίσταση

Η σχέση που δείχνει την ισχύ στην ωμική αντίσταση δίνεται από την παρακάτω σχέση (6.1.1):

                                               (6.1.1.)

Η στιγμιαία ισχύς στην καθαρή ωμική αντίσταση είναι μια ταλαντωμένη  ισχύς (όχι εναλλασσόμενη) μεταξύ του μηδενός και μιας μέγιστης τιμής 2 ∙U∙I . Η μέση τιμή της ισχύος αυτής που είναι και η ενεργός ισχύς προκύπτει ότι είναι ίση με U∙I .

Στην εργασία ο χρήστης μεταβάλλοντας τις παραμέτρους του δίπολου, θα υπολογίζει, με βάση τη σχέση (6.1.1), την ισχύ της αντίστασης και θα εμφανίζονται οι καμπύλες της τάσης και του ρεύματος, καθώς και η καμπύλη της ισχύς, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα 6.1.2:

Σχήμα 6.1.2  Καμπύλες Τάσης-Ρεύματος και Ισχύος Ωμικής Αντίστασης.

Παρατηρούμε ότι, επειδή τα μεγέθη της τάσης και της έντασης έχουν την ίδια μεταβολή θα είναι ταυτόχρονα ή θετικά ή αρνητικά, επομένως η ισχύς που προκύπτει από το γινόμενο τους θα είναι πάντα θετική.