ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్లో పవర్ ఫ్యాక్టర్ యొక్క పరోక్ష నిర్ణయం యొక్క సూత్రం మరియు పద్ధతులు
పవర్ ఫ్యాక్టర్ లేదా కొసైన్ ఫై, సైనూసోయిడల్ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ యొక్క వినియోగదారుకు సంబంధించి, నెట్వర్క్ నుండి ఈ వినియోగదారుకు సరఫరా చేయబడిన మొత్తం శక్తి Sకి క్రియాశీల శక్తి వినియోగం P యొక్క నిష్పత్తి.
మొత్తం శక్తి S, సాధారణ సందర్భంలో, పరిగణింపబడే సర్క్యూట్లోని ప్రస్తుత I మరియు వోల్టేజ్ U యొక్క ప్రభావవంతమైన (రూట్ మీన్ స్క్వేర్) విలువల ఉత్పత్తిగా నిర్వచించవచ్చు మరియు క్రియాశీల శక్తి P - దీని కోసం వినియోగదారు కోలుకోలేని విధంగా వినియోగిస్తారు. పని యొక్క ఆపరేషన్.
రియాక్టివ్ పవర్ Q, ఇది మొత్తం శక్తిలో భాగమైనప్పటికీ, ఇది పనిని నిర్వహించడానికి వినియోగించబడదు, కానీ వినియోగదారు సర్క్యూట్లోని కొన్ని అంశాలలో ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాల సృష్టిలో మాత్రమే పాల్గొంటుంది.
తప్ప ప్రత్యక్ష శక్తి కారకం కొలత ఎలక్ట్రోడైనమిక్ పరికరాల ఉపయోగం - దశ మీటర్లు, సైనూసోయిడల్ ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ సర్క్యూట్లో వినియోగదారుని వర్ణించే ఈ చాలా ముఖ్యమైన విద్యుత్ పరిమాణం యొక్క విలువను గణితశాస్త్రపరంగా ఖచ్చితంగా అర్థం చేసుకోవడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించే చాలా తార్కిక పరోక్ష పద్ధతులు ఉన్నాయి.
డేటాను చూద్దాం పరోక్ష పద్ధతులు వివరములతో, పరోక్ష పవర్ ఫ్యాక్టర్ కొలత సూత్రాన్ని అర్థం చేసుకుందాం.
వోల్టమీటర్, అమ్మీటర్ మరియు వాట్మీటర్ పద్ధతి
ఎలక్ట్రోడైనమిక్ వాట్మీటర్ దాని కదిలే కాయిల్ యొక్క సర్క్యూట్లో అదనపు చురుకైన ప్రతిఘటనతో AC సర్క్యూట్ P లో వినియోగించే అత్యంత క్రియాశీల శక్తి యొక్క విలువను సూచిస్తుంది.
ఇప్పుడు, వోల్టమీటర్ మరియు అమ్మీటర్ ఉపయోగించి, అధ్యయనంలో ఉన్న లోడ్ సర్క్యూట్లో ప్రస్తుత I మరియు వోల్టేజ్ U యొక్క సగటు విలువలను కొలుస్తాము, అప్పుడు ఈ రెండు పారామితులను గుణించడం ద్వారా, మేము మొత్తం శక్తి S మాత్రమే పొందుతాము. .
అప్పుడు ఇచ్చిన లోడ్ యొక్క పవర్ ఫ్యాక్టర్ (కొసైన్ ఫై) సూత్రాన్ని ఉపయోగించి సులభంగా కనుగొనవచ్చు:
ఇక్కడ, మీరు కోరుకుంటే, మీరు రియాక్టివ్ పవర్ Q విలువ, సర్క్యూట్ z యొక్క మొత్తం నిరోధకతను కూడా కనుగొనవచ్చు ఓం యొక్క చట్టం, అలాగే యాక్టివ్ మరియు రియాక్టివ్ రెసిస్టెన్స్, కేవలం ప్రతిఘటన త్రిభుజాన్ని నిర్మించడం లేదా సూచించడం ద్వారా, ఆపై పైథాగరియన్ సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించడం ద్వారా:
కౌంటర్ మరియు అమ్మీటర్ పద్ధతి
ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించడానికి, లోడ్ Z మరియు అమ్మీటర్తో సిరీస్లో సరళమైనది అనుసంధానించబడిన సర్క్యూట్ను సమీకరించడం అవసరం. విద్యుత్ మీటర్ ఓహ్.
ఒక నిర్దిష్ట వ్యవధిలో t, ఒక నిమిషం క్రమంలో, డిస్క్ N యొక్క విప్లవాల సంఖ్యను లెక్కించడం అవసరం, ఇది ఇచ్చిన సమయంలో ఖర్చు చేసిన క్రియాశీల శక్తి మొత్తాన్ని చూపుతుంది (అనగా, పరిగణనలోకి తీసుకుంటే శక్తి కారకం).
ఇక్కడ: డిస్క్ N యొక్క విప్లవాల సంఖ్య, గుణకం k అనేది ప్రతి విప్లవానికి శక్తి మొత్తం, I మరియు U వరుసగా rms కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్, t అనేది విప్లవాలను లెక్కించే సమయం, కొసైన్ ఫై అనేది పవర్ ఫ్యాక్టర్:
అప్పుడు, అధ్యయనం చేసిన వినియోగదారు Zకి బదులుగా, క్రియాశీల లోడ్ R అదే కౌంటర్ ద్వారా సర్క్యూట్లో చేర్చబడుతుంది, కానీ నేరుగా కాదు, కానీ rheostat R1 ద్వారా (మొదటి సందర్భంలో అదే ప్రస్తుత Iని, వినియోగదారు Z తో సాధించడం). డిస్క్ N1 యొక్క విప్లవాల సంఖ్య అదే సమయంలో నిర్వహించబడుతుంది t. కానీ ఇక్కడ, లోడ్ సక్రియంగా ఉన్నందున, కొసైన్ ఫై (పవర్ ఫ్యాక్టర్) ఖచ్చితంగా 1కి సమానం. అందుకే:
అప్పుడు డిస్క్ కౌంటర్ యొక్క విప్లవాల నిష్పత్తి మొదటి మరియు రెండవ సందర్భాలలో అదే సమయ వ్యవధిలో నమోదు చేయబడుతుంది. ఇది కొసైన్ ఫై, అంటే మొదటి లోడ్ యొక్క పవర్ ఫ్యాక్టర్ (అదే పూర్తిగా యాక్టివ్ లోడ్కు సంబంధించి ప్రస్తుత):
మూడు అమ్మీటర్ పద్ధతి
మూడు అమ్మీటర్లను ఉపయోగించి సైనూసోయిడల్ కరెంట్ సర్క్యూట్లో పవర్ ఫ్యాక్టర్ను నిర్ణయించడానికి, మీరు మొదట కింది సర్క్యూట్ను సమీకరించాలి:
ఇక్కడ Z అనేది పవర్ ఫ్యాక్టర్ని నిర్ణయించాల్సిన లోడ్ మరియు R అనేది పూర్తిగా యాక్టివ్ లోడ్.
లోడ్ R పూర్తిగా యాక్టివ్గా ఉన్నందున, ఈ లోడ్కు వర్తించే ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్ Uతో ప్రస్తుత I1 ఏ సమయంలోనైనా దశలో ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, కరెంట్ I అనేది I1 మరియు I2 కరెంట్ల రేఖాగణిత మొత్తానికి సమానం. ఇప్పుడు మేము ఈ స్థానం ఆధారంగా ప్రవాహాల వెక్టర్ రేఖాచిత్రాన్ని నిర్మిస్తాము:
ప్రవాహాల యొక్క వెక్టార్ రేఖాచిత్రంలో, ప్రస్తుత I1 మరియు ప్రస్తుత I2 మధ్య తీవ్రమైన కోణం కోణం pi, దీని కొసైన్ (వాస్తవానికి, పవర్ ఫ్యాక్టర్ యొక్క విలువ) విలువల ప్రత్యేక పట్టిక నుండి కనుగొనబడుతుంది. త్రికోణమితి విధులు లేదా ఫార్ములా ద్వారా లెక్కించబడతాయి:
ఇక్కడ నుండి మనం కొసైన్ ఫైని వ్యక్తీకరించవచ్చు, అంటే కావలసిన పవర్ ఫ్యాక్టర్:
కనుగొనబడిన శక్తి కారకం యొక్క సంకేతం (“+» లేదా «-“) లోడ్ యొక్క స్వభావాన్ని సూచిస్తుంది. పవర్ ఫ్యాక్టర్ (కొసైన్ ఫై) ప్రతికూలంగా ఉంటే, లోడ్ కెపాసిటివ్ స్వభావం కలిగి ఉంటుంది. శక్తి కారకం సానుకూల విలువ అయితే, లోడ్ యొక్క స్వభావం ప్రేరకంగా ఉంటుంది.