Об определении понятия "реактивная мощность"

Abstract

Определение понятия «реактивная мощность» нуждается в уточнении, так как в литературе зачастую оно дается крайне расплывчато, что вызывает трудности восприятия у студентов и не совсем понятно широкой публике. Анализ многочисленных источников показывает, что физический смысл этого понятия почти ускользает из приведенных в этих источниках определений. Причем, формула, по которой вычисляется реактивная мощность, нареканий не вызывает. Однако она не объясняет физический смысл понятия. Необходимость в емком и отражающем физический смысл определении давно назрела. Анализ литературных источников позволяет сделать вывод, что реактивной мощности, соответствует энергия, которая идет от источника к потребителю и возвращается обратно, причем, процесс круговорота этой энергии протекает без рассеивания. Эта энергия сохраняется в индукторах, поддерживая неизменное значение тока, и конденсаторами, потому что они заряжаются и разряжаются, поддерживая неизменное значение напряжения. Индуктивность и емкость цепи потребляют и возвращают реактивную мощность. Мощность, передаваемая индуктивности, сохраняется в магнитном поле, когда поле расширяется и возвращается к источнику, когда поле схлопывается. Мощность, подаваемая на емкость, сохраняется в электростатическом поле, когда конденсатор заряжается и возвращается к источнику, когда конденсатор разряжается. Эта мощность, подаваемая в цепь источником, не потребляется. Она вся возвращается к источнику. Таким образом, активная мощность, которая представляет собой потребляемую мощность, равна нулю. Мы знаем, что переменный ток постоянно меняется; таким образом, постоянно возникают циклы расширения и схлопывания магнитных и электростатических полей. Предложено следующее определение: нерассеиваемая электрическая энергия переменного тока, которая возбуждает магнитные или электрические поля, соответственно в индуктивных и емкостных элементах и, поступающая от них обратно в сеть, называется реактивной мощностью.

A definition of the "reactive power" concept needs to be clarified, since in the literature it is often given extremely vaguely, which causes difficulties in students' perception and is not entirely clear to the general public. Analysis of numerous sources shows that the physical meaning of this concept almost escapes the definitions given in these sources. More over, the formula by which the reactive power is calculated raises no objections. However, it does not explain the physical meaning of the concept. The need for a capacious definition that reflects the physical meaning is long overdue. Analysis of literature sources allows us to conclude that reactive power corresponds to the energy that goes from the source to the consumer and returns back, moreover, the process of circulation of this energy proceeds without dissipation. This energy is stored in inductors, keeping the current constant, and in capacitors, because they charge and discharge, keeping the voltage constant. The inductance and capacitance of the circuit consume and return reactive power. The power transferred to the inductor is stored in the magnetic field when the field expands and retur ns to the source when the field collapses. The power supplied to the capacitor is stored in an electrostatic field when the capacitor is charged and retur ned to the source when the capacitor is discharged. This power supplied to the circuit by the source is not consumed. It all returns to the source. Thus, the active power, which is the consumed power, is zero. We know that alternating current is constantly changing; thus, cycles of expansion and collapse of magnetic and electrostatic fields constantly occur. The following definition is proposed: non-dissipated electrical energy of alternating current, which excites the magnetic or electric fields, respectively, in inductive and capacitive elements and, coming from them back to the network, is called reactive power.

Визначення поняття «реактивна потужність» потребує уточнення, так як в літературі часто воно дається вкрай розпливчасто, що викликає труднощі сприйняття у студентів і не зовсім зрозуміло широкій публіці. Аналіз численних джерел показує, що фізичний зміст цього поняття майже вислизає з наведених в цих джерелах визначень. Причому, формула, за якою обчислюється реактивна потужність, нарікань не викликає. Однак вона не пояснює фізичний зміст поняття. Необхідність в ємному і відбиває фізичний зміст визначенні давно назріла. Аналіз літературних джерел дозволяє зробити висновок, що реактивної потужності, відповідає енергія, яка йде від джерела до споживача і повертається назад, причому, процес кругообігу цієї енергії протікає без розсіювання. Ця енергія зберігається в індукторі, підтримуючи постійний значення струму, і конденсаторами, тому що вони заряджаються і розряджаються, підтримуючи постійний значення напруги. Індуктивність і ємність ланцюга споживають і повертають реактивну потужність. Потужність, що передається індуктивності, зберігається в магнітному полі, коли поле розширюється і повертається до джерела, коли поле різко зменшується. Потужність, що подається на ємність, зберігається в електростатичному полі, коли конденсатор заряджається і повертається до джерела, коли конденсатор розряджається. Ця потужність, що подається в ланцюг джерелом, не споживається. Вона вся повертається до джерела. Таким чином, активна потужність, яка представляє собою споживану потужність, дорівнює нулю. Ми знаємо, що змінний струм постійно змінюється; таким чином, постійно виникають цикли розширення та зменшення магнітних і електростатичних полів. Запропоновано наступне визначення: електрична енергія змінного струму, яка не розсіюється та збуджує магнітні або електричні поля, відповідно в індуктивних і ємнісних елементах і, що надходить від них назад в мережу, називається реактивною потужністю.