વૈકલ્પિક વર્તમાન સર્કિટમાં પાવર ફેક્ટરના પરોક્ષ નિર્ધારણના સિદ્ધાંત અને પદ્ધતિઓ

પાવર ફેક્ટર અથવા કોસાઇન ફી, sinusoidal વૈકલ્પિક પ્રવાહના ઉપયોગકર્તાના સંદર્ભમાં, સક્રિય પાવર વપરાશ P નો કુલ પાવર S સાથેનો ગુણોત્તર છે જે નેટવર્કમાંથી આ વપરાશકર્તાને પૂરો પાડવામાં આવે છે.

કુલ શક્તિ એસ, સામાન્ય કિસ્સામાં, વર્તમાન I ના અસરકારક (મૂળ સરેરાશ ચોરસ) મૂલ્યોના ઉત્પાદન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે અને માનવામાં આવતા સર્કિટમાં વોલ્ટેજ U, અને સક્રિય પાવર P — જેમ કે વપરાશકર્તા દ્વારા ઉલટાવી શકાય તેવું વપરાશ કામની કામગીરી.

પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ પ્ર, જો કે તે કુલ શક્તિનો એક ભાગ છે, તેમ છતાં, તેનો ઉપયોગ કાર્ય કરવા માટે થતો નથી, પરંતુ તે ફક્ત વપરાશકર્તાના સર્કિટના કેટલાક ઘટકોમાં વૈકલ્પિક ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોના નિર્માણમાં ભાગ લે છે.

સિવાય ડાયરેક્ટ પાવર ફેક્ટર માપન ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક ઉપકરણોનો ઉપયોગ - તબક્કા મીટર, ત્યાં તદ્દન તાર્કિક પરોક્ષ પદ્ધતિઓ છે જે તમને આ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ વિદ્યુત જથ્થાના મૂલ્યને ગાણિતિક રીતે સચોટ રીતે સમજવાની મંજૂરી આપે છે જે વપરાશકર્તાને સાઇનસાઇડલ વૈકલ્પિક વર્તમાન સર્કિટમાં લાક્ષણિકતા આપે છે.

ચાલો ડેટા જોઈએ પરોક્ષ પદ્ધતિઓ વિગતોમાં, ચાલો પરોક્ષ શક્તિ પરિબળ માપનના સિદ્ધાંતને સમજીએ.

વોલ્ટમીટર, એમીટર અને વોટમીટર પદ્ધતિ

ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક વોટમીટર તેની મૂવિંગ કોઇલના સર્કિટમાં વધારાના સક્રિય પ્રતિકાર સાથે એસી સર્કિટ P માં વપરાશમાં લેવાયેલી અત્યંત સક્રિય શક્તિનું મૂલ્ય સૂચવે છે.

જો હવે, વોલ્ટમીટર અને એમીટરનો ઉપયોગ કરીને, આપણે અભ્યાસ હેઠળના લોડના સર્કિટમાં કામ કરતા વર્તમાન I અને વોલ્ટેજ Uના સરેરાશ મૂલ્યોને માપીશું, તો આ બે પરિમાણોનો ગુણાકાર કરવાથી, આપણને ફક્ત કુલ પાવર S મળશે. .

પછી આપેલ લોડનું પાવર ફેક્ટર (કોસાઇન ફી) ફોર્મ્યુલાનો ઉપયોગ કરીને સરળતાથી શોધી શકાય છે:

અહીં, જો તમે ઈચ્છો તો, તમે પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ Q નું મૂલ્ય, સર્કિટ z નો કુલ પ્રતિકાર પણ શોધી શકો છો. ઓહ્મનો કાયદો, તેમજ સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રતિકાર, માત્ર એક પ્રતિકાર ત્રિકોણ બનાવીને અથવા રજૂ કરીને, અને પછી પાયથાગોરિયન પ્રમેયનો ઉપયોગ કરીને:

કાઉન્ટર અને એમીટર પદ્ધતિ

આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવા માટે, એક સર્કિટ એસેમ્બલ કરવું જરૂરી છે જેમાં લોડ Z અને એમીટર સાથે શ્રેણીમાં સૌથી સરળ જોડાયેલ હોય. વીજળી મીટર ક.

ચોક્કસ સમયગાળા માટે, એક મિનિટના ક્રમમાં, ડિસ્ક N ની ક્રાંતિની સંખ્યાની ગણતરી કરવી જરૂરી રહેશે, જે આપેલ સમય દરમિયાન ખર્ચવામાં આવેલી સક્રિય ઊર્જાની માત્રા બતાવશે (એટલે ​​​​કે, ધ્યાનમાં લેતા પાવર ફેક્ટર).

અહીં: ડિસ્ક N ની ક્રાંતિની સંખ્યા, ગુણાંક k એ ક્રાંતિ દીઠ ઊર્જાની માત્રા છે, I અને U અનુક્રમે rms વર્તમાન અને વોલ્ટેજ છે, t એ ક્રાંતિની ગણતરી કરવાનો સમય છે, કોસાઇન ફી એ પાવર ફેક્ટર છે:

પછી, અભ્યાસ કરેલ વપરાશકર્તા Z ને બદલે, સક્રિય લોડ R એ જ કાઉન્ટર દ્વારા સર્કિટમાં શામેલ છે, પરંતુ સીધું નહીં, પરંતુ રિઓસ્ટેટ R1 દ્વારા (પ્રથમ કિસ્સામાં સમાન વર્તમાન I પ્રાપ્ત કરવું, વપરાશકર્તા Z સાથે). ડિસ્ક N1 ની ક્રાંતિની સંખ્યા તે જ સમય માટે જાળવવામાં આવે છે. પરંતુ અહીં, લોડ સક્રિય હોવાથી, કોસાઇન ફી (પાવર ફેક્ટર) ચોક્કસપણે 1 ની બરાબર છે. તેથી:

પછી ડિસ્ક કાઉન્ટરની ક્રાંતિનો ગુણોત્તર પ્રથમ અને બીજા કેસમાં સમાન સમયગાળા માટે રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે. આ કોસાઇન ફી હશે, એટલે કે, પ્રથમ લોડનું પાવર ફેક્ટર (એક જ સાથે સંપૂર્ણ રીતે સક્રિય લોડની તુલનામાં વર્તમાન):

ત્રણ એમીટર પદ્ધતિ

ત્રણ એમીટરનો ઉપયોગ કરીને સિનુસોઇડલ કરંટ સર્કિટમાં પાવર ફેક્ટર નક્કી કરવા માટે, તમારે પહેલા નીચેના સર્કિટને એસેમ્બલ કરવું આવશ્યક છે:

અહીં Z એ લોડ છે જેનું પાવર ફેક્ટર નક્કી કરવાનું છે અને R એ સંપૂર્ણપણે સક્રિય લોડ છે.

લોડ R સંપૂર્ણ રીતે સક્રિય હોવાથી, વર્તમાન I1 કોઈપણ સમયે આ લોડ પર લાગુ કરાયેલા વૈકલ્પિક વોલ્ટેજ U સાથે તબક્કામાં છે. આ કિસ્સામાં, વર્તમાન I એ પ્રવાહો I1 અને I2 ના ભૌમિતિક સરવાળાની બરાબર છે. હવે આપણે આ સ્થિતિના આધારે પ્રવાહોનો વેક્ટર ડાયાગ્રામ બનાવીશું:

પ્રવાહોના વેક્ટર ડાયાગ્રામ પર, વર્તમાન I1 અને વર્તમાન I2 વચ્ચેનો તીવ્ર કોણ એ કોણ phi છે, જેનો કોસાઇન (હકીકતમાં, પાવર ફેક્ટરનું મૂલ્ય) મૂલ્યોના વિશિષ્ટ કોષ્ટકમાંથી શોધી શકાય છે. ત્રિકોણમિતિ કાર્યો અથવા સૂત્ર દ્વારા ગણતરી:

અહીંથી આપણે કોસાઇન ફી, એટલે કે ઇચ્છિત પાવર ફેક્ટરને વ્યક્ત કરી શકીએ છીએ:

મળેલ પાવર ફેક્ટરનું ચિહ્ન («+» અથવા «-«) લોડની પ્રકૃતિ સૂચવે છે. જો પાવર ફેક્ટર (કોસાઇન ફી) નકારાત્મક હોય, તો લોડ પ્રકૃતિમાં કેપેસિટીવ હોય છે. જો પાવર પરિબળ હકારાત્મક મૂલ્ય છે, તો લોડની પ્રકૃતિ પ્રેરક છે.