Електрическа мощност е физична величина, характеризираща скоростта, с която електрическата енергия се предава или преобразува в електрическата верига. Мерната единица в SI за мощност е ват или джаул за секунда. Мощността може да се измери с ватметър.

Електрическата енергия обикновено се произвежда от електрически генератори, но може да произхожда и от други източници, като електрически батерии. Обикновено се доставя на жилищата и предприятията чрез електроснабдителна мрежа. Електрическата енергия се продава на киловатчас (3,6 MJ), което е произведението на мощността в киловати, умножена по времето в часове. Електроразпределителните дружества измерват електрическата енергия, използвайки електромери, които изчисляват общата електроенергия, доставена до клиента.

Електрическата мощност предоставя форма на енергията с ниска ентропия и може да бъде пренасяна на големи разстояния и да бъде преобразувана в други форми на енергия, като движение, светлина, топлина с висока енергийна ефективност.

Моментна електрическа мощност Моментната електрическа мощност, отделяна на елемент от електрическата верига, се определя със следната формула:

,

където и са моментните стойности на тока и напрежението върху елемента.

Ако този елемент от веригата е резистор c електрическо съпротивление , то

Мощност на постоянен ток Тъй като стойностите на тока и напрежението са постоянни и равни на моментните стойности във всеки момент от време, то средната мощност може да се изчисли от формулата:

Мощности при променлив ток При променливи напрежения и токове се дефинират следните мощности: активна мощност, означение ; измервателна единица: ват – W реактивна мощност, означение ; измервателна единица: волтампер реактивен – VAr пълна мощност, означение ; измервателна единица: волтампер – VA.

Активна мощност Активната мощност се определя като средна стойност на моментната мощност за един период на променливите напрежения и токове: , където

е моментната мощност, а , са моментните стойности на напрежението и тока; е периодът на променливите напрежение и ток.

При синусоидални напрежения и токове: ; тук и са амплитудните стойности на напрежението и тока, е ъгловата честота, ; е честотата, а е фазовата разлика между напрежението и тока. Ако токът и напрежението не са синусоидални, те трябва да се разложат на синусоидални хармоници в ред на Фурие. Тогава електрическата мощност е равна на сумата от съответните средни мощности на отделните хармоници.

След изчисление от интеграла се получава:

или ; където ; са ефективните стойности на напрежението и токаЕфективните стойности се изчисляват като средноквадратични на моментните стойности на напрежението и тока, виж фактор на мощността, а се нарича фактор на мощността.

Реактивна мощност

Реактивната мощност се въвежда за по-лесно изчисление на фактора на мощността в практикатаВиж фактор на мощността. При синусоидални напрежения и токове тя се определя от израза .

Физическият смисъл на тази величина е големината на амплитудата на моментната мощност върху реактивните елементи (елементи с индуктивност и/или капацитет)Нейман, Л. Р., К. С. Демирчян, Теоретические основы электротехники т. I, стр.182. Ленинград, 1981, Энергоиздат..

Пълна мощност Пълната мощност се определя от израза

и при синусоидални напрежения и токове се разглежда като максималната стойност на активната мощност , която се получава при .

Мощности в трифазните вериги За трифазна симетрична система:

Активна мощност , тук и са фазовите ефективни стойности на напрежението и тока, а е фазовата разлика между тях. Също така , където и са линейните ефективни стойности на напрежението и тока.

Реактивна мощност , тук и са фазовите ефективни стойности на напрежението и тока, а е фазовата разлика между тях. Също така , където и са линейните ефективни стойности на напрежението и тока.

Пълна мощност ,

тук и са фазовите ефективни стойности на напрежението и тока.

и , където и са линейните ефективни стойности на напрежението и тока.

При трифазни несиметрични системи трифазната мощност се изчислява като сума от мощностите на трите фази или се използва методът на симетричните съставящи.

Източници

Категория:Електроенергетика Категория:Електромагнетизъм