משולש הספקים

מתוך מעבדת מבוא בחשמל
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
איור 1: משולש הספקים, כאשר האות Φ מייצגת את הפרש-המופע בין הזרם והמתח

חשוב להבין את הדברים הבאים[1]:

  1. הספק הוא המכפלה של מתח וזרם, אך לא תמיד:
    [math]𝑃=𝑉\cdot 𝐼[/math]
  2. המשוואה הנ"ל נכונה רק כאשר הזווית בין המתח והזרם היא אפס (כמו בנגד), אך כאשר יש הפרש מופע Φ ביניהם, המשוואה הנכונה היא:
    [math]𝑃=𝑉\cdot 𝐼\cdot cos\left(\phi\right)[/math]


דרך נוחה יותר לראות זאת היא באמצעות משולש ישר זווית כפי שרואים באיור 1 ,משולש זה נקרא משולש הספקים כיוון שהוא מייצג שלושה הספקים כפי שמפורט בטבלה הבאה:

טבלה 1: רשימת ההספקים המופיעים במשולש ההספקים

אות סימון שם בעברית ציר מתימטי נוסחא שם לועזי יחידות שם יחידות בעברית שם יחידות בלועזית
P הספק פעיל

הספק ממשי

ציר ממשי

ציר X (אַבְּסִיסָה)

[math]P=\sum_{n=1}^{\infty} P_n[/math] הספק אקטיבי

Active Power

True Power

W וואט Watt
Q הספק היגבי

הספק עיוור

ציר מדומה

ציר Y (אוֹרְדִינָטָה)

[math]Q=\sum_{n=1}^{\infty} Q_n[/math] הספק ריאקטיבי

Reactive Power

VAr וולט-אמפר-ריאקטיבי Volt-Ampere-Reactive
|S| הספק מדומה יֶתֶר [math]|S|=\sqrt{P^2+Q^2}[/math] Apparent Power VA וולט-אמפר Volt-Ampere
S הספק מרוכב   [math]P+jQ[/math] הספק קומפלקסי

Complex Power

     

הערות:

  • P הוא הסכום של כל ההספקים על הרכיבים האוהמיים (נגדים והתנגדויות פרזיטיות), הספק זה אחראי לבזבוזי הספק והוא מה שגורם למעגל להתחמם, בהתאם לתהליך חִמּוּם-גּ'וּל.
  • Q הוא הסכום של כל ההספקים על הרכיבים ההיגביים (קבלים וסלילים טהורים ללא ההתנגדויות הפרזיטיות שלהם), הספק זה אינו מתבזבז במעגל (ולכן אינו פולט חום) אלא נאגר ברכיבים ההיגביים במשך המחזורים החיוביים של אות-החילופין ומשתחרר במחזורים השליליים של אות-החילופין.
  • לשים לב! בדר"כ כשמדברים על S מתכוונים למעשה ל-|S|
  • לשים לב! ההספק המדומה לא נמצא על הציר המדומה!

1 אופן מדידת הספק פעיל P

  1. סכום כל ההספקים על כל הנגדים (כל הרכיבים האוהמיים הטהורים)
  2. באמצעות מד הספק
  3. באמצעות משקף תנודות ע"י מדידת הפרש המופע בין האות של המתח והזרם.

2 אופן מדידת ההספק המדומה |S| (או בלשון הדיבור – S)

  1. באמצעות רב-מודד ספרתי בתצורה של פעם מד-מתח (V) ופעם מד-זרם (A) והמכפלה שלהם נותנת את ההספק המדומה.
  2. באמצעות משקף תנודות, רק שלא מתחשבים בהפרש המופע הפעם.

3 אופן מדידת ההספק העיוור Q

  1. סכום כל ההספקים על כל הרכיבים ההיגביים (קבלים ומשרנים).
  2. ניתן למדוד את S ואת P ופשוט לעשות שינוי נושא נוסחא כדי לשלוף את Q:
    [math]Q=\sqrt{S^2-P^2}[/math]
  1. יעקב גל, תורת החשמל, כרך ב', הוצאת מט"ח, 2008, 📖 Permalink 🔗: 002087772, Ch. 7