విద్యుత్ సరఫరా అంటే ఏమిటి?

ఆధునిక మనిషి రోజువారీ జీవితంలో మరియు పనిలో నిరంతరం విద్యుత్తును ఎదుర్కొంటాడు, విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని వినియోగించే పరికరాలను మరియు దానిని ఉత్పత్తి చేసే పరికరాలను ఉపయోగిస్తాడు. వారితో పని చేస్తున్నప్పుడు, మీరు ఎల్లప్పుడూ సాంకేతిక లక్షణాలలో అంతర్గతంగా ఉన్న వారి సామర్థ్యాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

ఏదైనా విద్యుత్ పరికరం యొక్క ప్రధాన సూచికలలో ఒకటి విద్యుత్ శక్తి వంటి భౌతిక పరిమాణం... ఉత్పత్తి యొక్క తీవ్రత లేదా వేగాన్ని, విద్యుత్తును ఇతర రకాల శక్తిగా మార్చడం, ప్రసారం చేయడం, ఉదాహరణకు, వేడి, కాంతి, యాంత్రిక.

పారిశ్రామిక ప్రయోజనాల కోసం పెద్ద విద్యుత్ శక్తి యొక్క రవాణా లేదా బదిలీ ప్రకారం నిర్వహించబడుతుంది అధిక వోల్టేజ్ విద్యుత్ లైన్లు.

పరివర్తన విద్యుశ్చక్తి ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ సబ్‌స్టేషన్లలో నిర్వహిస్తారు.

వివిధ ప్రయోజనాల కోసం గృహ మరియు పారిశ్రామిక పరికరాలలో విద్యుత్ వినియోగం జరుగుతుంది. వారి సాధారణ రకాల్లో ఒకటి వివిధ రేటింగ్స్ యొక్క ప్రకాశించే దీపములు.

DC మరియు AC సర్క్యూట్లలో జనరేటర్లు, విద్యుత్ లైన్లు మరియు వినియోగదారుల యొక్క విద్యుత్ శక్తి ఒకే భౌతిక అర్ధాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది మిశ్రమ సంకేతాల ఆకృతిని బట్టి వివిధ నిష్పత్తులలో ఏకకాలంలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది. సాధారణ నమూనాలను నిర్వచించడానికి, తక్షణ విలువల భావనలు ... వారు మళ్లీ సమయానికి విద్యుత్తు రూపాంతరం రేటుపై ఆధారపడటాన్ని నొక్కి చెబుతారు.

తక్షణ విద్యుత్ శక్తి యొక్క నిర్ధారణ

సైద్ధాంతిక ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో, కరెంట్, వోల్టేజ్ మరియు పవర్ మధ్య ప్రాథమిక సంబంధాలను పొందేందుకు, వాటి చిత్రాలు తక్షణ విలువల రూపంలో ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి నిర్దిష్ట సమయంలో స్థిరంగా ఉంటాయి.

చాలా తక్కువ వ్యవధిలో ∆ఒక ఎలిమెంటరీ ఛార్జ్ q వద్ద వోల్టేజ్ ప్రభావంతో U పాయింట్ «1» నుండి పాయింట్ «2» వరకు కదులుతుంది, అప్పుడు అది ఈ పాయింట్ల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసానికి సమానమైన పనిని చేస్తుంది. దానిని సమయ విరామం ∆tతో భాగిస్తే, మేము యూనిట్ ఛార్జీకి తక్షణ శక్తి Pe (1-2) కోసం వ్యక్తీకరణను పొందుతాము.

అనువర్తిత వోల్టేజ్ చర్యలో సింగిల్ ఛార్జ్ మాత్రమే కాకుండా, ఈ శక్తి ప్రభావంలో ఉన్న అన్ని ప్రక్కనే ఉన్న వాటిని కూడా కదులుతుంది కాబట్టి, వీటి సంఖ్య Q సంఖ్య ద్వారా సౌకర్యవంతంగా సూచించబడుతుంది, ఆపై శక్తి PQ యొక్క తక్షణ విలువ. (1-2) వారి కోసం వ్రాయవచ్చు.

సాధారణ పరివర్తనలను చేసిన తర్వాత, మేము శక్తి P కోసం వ్యక్తీకరణను పొందుతాము మరియు తక్షణ కరెంట్ i (t) మరియు వోల్టేజ్ u (t) యొక్క ఉత్పత్తి యొక్క భాగాలపై దాని తక్షణ విలువ p (t) ఆధారపడటం.

స్థిరమైన విద్యుత్ శక్తి యొక్క నిర్ణయం

వి DC సర్క్యూట్లు సర్క్యూట్ విభాగంలో వోల్టేజ్ డ్రాప్ యొక్క పరిమాణం మరియు దాని ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ మారదు మరియు స్థిరంగా ఉంటుంది, తక్షణ విలువలకు సమానంగా ఉంటుంది.అందువల్ల, ఈ సర్క్యూట్‌లోని శక్తిని వివరణాత్మక చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఈ విలువలను గుణించడం ద్వారా లేదా ఖచ్చితమైన పని A ని దాని అమలు వ్యవధి ద్వారా విభజించడం ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు.

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ఎలక్ట్రికల్ పవర్ యొక్క నిర్ణయం

ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌ల ద్వారా ప్రసారం చేయబడిన ప్రవాహాలు మరియు వోల్టేజ్‌ల యొక్క సైనోసోయిడల్ వైవిధ్యం యొక్క చట్టాలు అటువంటి సర్క్యూట్లలో శక్తి యొక్క వ్యక్తీకరణపై వారి ప్రభావాన్ని విధిస్తాయి. స్పష్టమైన శక్తి ఇక్కడ అమలులోకి వస్తుంది, ఇది శక్తి త్రిభుజం ద్వారా వివరించబడింది మరియు క్రియాశీల మరియు రియాక్టివ్ భాగాలను కలిగి ఉంటుంది.

అన్ని విభాగాలలో మిశ్రమ రకాల లోడ్‌లతో విద్యుత్ లైన్‌ల గుండా వెళుతున్నప్పుడు సైనూసోయిడల్ ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ దాని హార్మోనిక్ ఆకారాన్ని మార్చదు మరియు రియాక్టివ్ లోడ్‌ల వద్ద వోల్టేజ్ డ్రాప్ ఒక నిర్దిష్ట దిశలో దశలో మారుతుంది. క్షణం విలువ వ్యక్తీకరణలు సర్క్యూట్ మరియు దాని దిశలో శక్తి మార్పుపై అనువర్తిత లోడ్ల ప్రభావాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి సహాయపడతాయి.

అదే సమయంలో, జనరేటర్ నుండి వినియోగదారునికి ప్రస్తుత ప్రవాహం యొక్క దిశ మరియు సృష్టించిన సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడిన శక్తి పూర్తిగా భిన్నమైన విషయాలు అనే వాస్తవాన్ని వెంటనే గమనించండి, ఇది కొన్ని సందర్భాల్లో ఏకీభవించకపోవచ్చు, కానీ కూడా కావచ్చు. వ్యతిరేక దిశలలో దర్శకత్వం వహించారు.

వివిధ రకాల లోడ్‌ల కోసం ఈ సంబంధాలను వాటి ఆదర్శ, స్వచ్ఛమైన అభివ్యక్తిలో పరిగణించండి:

• చురుకుగా;

• కెపాసిటివ్;

• ప్రేరక.

క్రియాశీల లోడ్ శక్తి వెదజల్లడం

జనరేటర్ ఒక ఆదర్శ సైనూసోయిడల్ వోల్టేజ్ uని ఉత్పత్తి చేస్తుందని మేము ఊహిస్తాము, ఇది సర్క్యూట్ యొక్క పూర్తిగా క్రియాశీల నిరోధకతకు వర్తించబడుతుంది. అమ్మీటర్ A మరియు వోల్టమీటర్ V కరెంట్ I మరియు వోల్టేజ్ U ప్రతిసారీ tని కొలుస్తాయి.

ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు ఫేజ్‌లో యాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్‌లో కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ డ్రాప్ యొక్క సైనూసోయిడ్‌లు సరిపోతాయని, అదే డోలనాలను సృష్టిస్తుందని గ్రాఫ్ చూపిస్తుంది. వారి ఉత్పత్తి ద్వారా వ్యక్తీకరించబడిన శక్తి రెండుసార్లు పౌనఃపున్యం వద్ద డోలనం చేస్తుంది మరియు ఎల్లప్పుడూ సానుకూలంగా ఉంటుంది.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ Um / R ∙ sinωt = Um2/ R ∙ sin2ωt = Um2/ 2R ∙ (1-cos2ωt).

ఎక్స్‌ప్రెషన్‌కి వెళితే ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్, అప్పుడు మనకు లభిస్తుంది: p = P ∙ (1-cos2ωt).

అప్పుడు మేము ఒక డోలనం T వ్యవధిలో శక్తిని ఏకీకృతం చేస్తాము మరియు ఈ విరామంలో శక్తి లాభం ∆W పెరగడాన్ని మనం గమనించగలుగుతాము. కాలక్రమేణా, గ్రాఫ్‌లో చూపిన విధంగా, ప్రతిఘటన విద్యుత్ యొక్క కొత్త భాగాలను వినియోగిస్తుంది.

రియాక్టివ్ లోడ్లతో, శక్తి వినియోగం యొక్క లక్షణాలు భిన్నంగా ఉంటాయి, అవి వేరే ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

కెపాసిటివ్ పవర్ వెదజల్లడం

జెనరేటర్ యొక్క ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లో, రెసిస్టివ్ ఎలిమెంట్‌ను కెపాసిటెన్స్ సి యొక్క కెపాసిటర్‌తో భర్తీ చేయండి.

కెపాసిటెన్స్‌లో కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ డ్రాప్ మధ్య సంబంధం నిష్పత్తి ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది: I = C ∙ dU / dt = ω ∙ C ∙ Um ∙ cosωt.

మేము వోల్టేజ్‌తో కరెంట్ యొక్క తక్షణ వ్యక్తీకరణల విలువలను గుణిస్తాము మరియు కెపాసిటివ్ లోడ్ ద్వారా వినియోగించబడే శక్తి యొక్క విలువను పొందుతాము.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ Um ∙ cosωt = ω ∙ C ∙ Um2 ∙ sinωt ∙ cosωt = Um2/ (2X° C) ∙ sin2ωt = U2/ (2X° C) ∙ sin2ωt.

అనువర్తిత వోల్టేజ్ కంటే రెండు రెట్లు పౌనఃపున్యం వద్ద శక్తి సున్నా చుట్టూ హెచ్చుతగ్గులకు గురవుతుందని ఇక్కడ మీరు చూడవచ్చు. హార్మోనిక్ కాలానికి దాని మొత్తం విలువ, అలాగే శక్తి లాభం, సున్నా.

దీని అర్థం రెండు దిశలలో సర్క్యూట్ యొక్క క్లోజ్డ్ సర్క్యూట్ వెంట శక్తి కదులుతుంది, కానీ పని చేయదు.సోర్స్ వోల్టేజ్ సంపూర్ణ విలువలో పెరిగినప్పుడు, శక్తి సానుకూలంగా ఉంటుంది మరియు సర్క్యూట్ ద్వారా శక్తి ప్రవాహం కంటైనర్కు దర్శకత్వం వహించబడుతుంది, ఇక్కడ శక్తి పేరుకుపోతుంది.

వోల్టేజ్ పడిపోయే హార్మోనిక్ విభాగానికి వెళ్ళిన తర్వాత, శక్తి కెపాసిటర్ నుండి సర్క్యూట్‌కు మూలానికి తిరిగి వస్తుంది. ఏ ప్రక్రియలోనూ ఉపయోగకరమైన పని జరగదు.

ప్రేరక లోడ్‌లో శక్తి వెదజల్లడం

ఇప్పుడు, సరఫరా సర్క్యూట్‌లో, కెపాసిటర్‌ను ఇండక్టెన్స్ Lతో భర్తీ చేయండి.

ఇక్కడ ఇండక్టెన్స్ ద్వారా కరెంట్ నిష్పత్తి ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది:

I = 1 / L∫udt = -Um / ωL ∙ cos ωt.

అప్పుడు మనకు లభిస్తుంది

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ (-Um / ωL ∙ cosωt) = — Um2/ ωL ∙ sinωt ∙ cosωt = -Um2/ (2ХL) ∙ sin2ωt = -U2/ (2ХL) ∙ sin2ωt.

ఫలిత వ్యక్తీకరణలు శక్తి యొక్క దిశలో మార్పు యొక్క స్వభావాన్ని మరియు ఇండక్టెన్స్‌పై శక్తి పెరుగుదలను చూడటానికి మాకు అనుమతిస్తాయి, ఇది కెపాసిటెన్స్‌లో పని చేయడానికి పనికిరాని అదే డోలనాలను నిర్వహిస్తుంది.

రియాక్టివ్ లోడ్‌లలో విడుదలయ్యే శక్తిని రియాక్టివ్ కాంపోనెంట్ అంటారు. ఆదర్శ పరిస్థితులలో, కనెక్ట్ చేసే వైర్లకు క్రియాశీల నిరోధకత లేనప్పుడు, ఇది హానిచేయనిదిగా కనిపిస్తుంది మరియు ఎటువంటి హాని కలిగించదు. కానీ నిజమైన శక్తి పరిస్థితులలో, ఆవర్తన ట్రాన్సియెంట్‌లు మరియు రియాక్టివ్ పవర్ హెచ్చుతగ్గులు కనెక్ట్ చేసే వైర్‌లతో సహా అన్ని క్రియాశీల మూలకాల యొక్క వేడిని కలిగిస్తాయి, దీని కోసం కొంత శక్తి వినియోగించబడుతుంది మరియు మూలం యొక్క దరఖాస్తు పూర్తి శక్తి యొక్క విలువ తగ్గుతుంది.

శక్తి యొక్క రియాక్టివ్ కాంపోనెంట్ మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే ఇది ఉపయోగకరమైన పనిని అస్సలు చేయదు, కానీ విద్యుత్ శక్తి యొక్క నష్టాలకు మరియు పరికరాలపై అదనపు లోడ్లకు దారితీస్తుంది, ఇది క్లిష్టమైన పరిస్థితులలో ముఖ్యంగా ప్రమాదకరం.

ఈ కారణాల వల్ల, రియాక్టివ్ పవర్ ప్రభావాన్ని తొలగించడానికి, esp దాని పరిహారం కోసం సాంకేతిక వ్యవస్థలు.

మిశ్రమ లోడ్ వద్ద విద్యుత్ పంపిణీ

ఉదాహరణగా, మేము క్రియాశీల కెపాసిటివ్ లక్షణంతో జనరేటర్ యొక్క లోడ్ని ఉపయోగిస్తాము.

చిత్రాన్ని సరళీకృతం చేయడానికి, కరెంట్‌లు మరియు వోల్టేజ్‌ల సైనసోయిడ్‌లు ఇచ్చిన గ్రాఫ్‌లో చూపబడవు, అయితే లోడ్ యొక్క క్రియాశీల-కెపాసిటివ్ స్వభావంతో, ప్రస్తుత వెక్టర్ వోల్టేజ్‌కు దారితీస్తుందని గుర్తుంచుకోవాలి.

p = u ∙ i = Um ∙ sinωt ∙ ωC ∙ Im ∙ sin (ωt + φ).

రూపాంతరాల తర్వాత మనకు లభిస్తుంది: p = P ∙ (1- cos 2ωt) + Q ∙ sin2ωt.

చివరి వ్యక్తీకరణలోని ఈ రెండు పదాలు తక్షణ స్పష్టమైన శక్తి యొక్క క్రియాశీల మరియు రియాక్టివ్ భాగాలు. వీటిలో మొదటిది మాత్రమే ఉపయోగకరమైన పని చేస్తుంది.

శక్తి కొలత సాధనాలు

విద్యుత్ వినియోగాన్ని విశ్లేషించడానికి మరియు దాని కోసం లెక్కించేందుకు, కొలిచే పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి, వీటిని చాలాకాలంగా పిలుస్తారు "కౌంటర్లు"… వారి పని కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ యొక్క ప్రభావవంతమైన విలువలను కొలవడం మరియు సమాచారం యొక్క అవుట్‌పుట్‌తో వాటిని స్వయంచాలకంగా గుణించడంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

లోడ్ కింద మీటర్ స్విచ్ ఆన్ చేయబడిన క్షణం నుండి పెరుగుతున్న ప్రాతిపదికన విద్యుత్ ఉపకరణాల నిర్వహణ సమయాన్ని లెక్కించడం ద్వారా మీటర్ల శక్తి వినియోగాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.

AC సర్క్యూట్లలో శక్తి యొక్క క్రియాశీల భాగాన్ని కొలవడానికి, వాట్మీటర్లు, మరియు రియాక్టివ్ - varmeters. వారు వేర్వేరు యూనిట్ హోదాలను కలిగి ఉన్నారు:

• వాట్ (W, W);

• var (var, var, var).

మొత్తం శక్తి వినియోగాన్ని నిర్ణయించడానికి, వాట్మీటర్ మరియు వర్మేటర్ యొక్క రీడింగుల ఆధారంగా పవర్ త్రిభుజం సూత్రాన్ని ఉపయోగించి దాని విలువను లెక్కించడం అవసరం. ఇది దాని స్వంత యూనిట్లలో వ్యక్తీకరించబడింది - వోల్ట్-ఆంపియర్లు.

ప్రతి యూనిట్ల యొక్క అంగీకరించబడిన హోదాలు దాని విలువను మాత్రమే కాకుండా, పవర్ భాగం యొక్క స్వభావాన్ని కూడా నిర్ధారించడానికి ఎలక్ట్రీషియన్లకు సహాయపడతాయి.