elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

AC Tek Fazlı Sistemde Güç

Omik devrelerde ortalama güç sıfırdır. Direnç kaynaktan aldığı gücü depo etmez, sadece ısı ve ışık olarak harcar. Buna örnek olarak günlük hayatta kullandığımız; ütü, su ısıtıcılar, elektrikli sobaları örnek verebiliriz. Omik devrelerde faz farkı olmadığından akım ve güç aynı anda pozitif değerler alıp aynı anda negatif değerler alırlar.



A- A+
22.09.2012 tarihli yazı 29429 kez okunmuştur.
DC akım devrelerinde, gücü bulurken devreye uygulanan gerilim ile devreden gecen akımın oluşturduğu gücü gerilimle akımın çarpımının karesiyle bulunduğunu biliyoruz. AC uygulanan devrelerde ise akım ve gerilimin zamana bağlı olmasından dolayı güç değeri zamanın her farklı noktasında değişi değerler alacaktır. Yani DC akım devrelerinde olduğu gibi devredeki güç değeri her zaman P=I2.R değildir. Kısacası AC devrelerde gücü anlık hesaplayabiliriz.Bu güce de ani güç denir.
guc.JPG
Ani güç zamana bağlı olduğundan belli aralıklarla pozitif ve negatif değerler alabilir. Eğer devrede ki güç pozitif ise kaynaktan devreye bir güç akışı olduğu, ancak negatif güc akışı varsa devreden kaynağa bir veriliyor demektir.
 
rlc guc.JPG

R L C elemanlarından oluşan bir AC devrede Z empedans ile gösterilir. Direnç elemanlarına ait olan ve toplam gücün reel bileşenini oluşturan kısmına aktif güç, bobin ve kondansatör gibi devre elemanlarına ait olan ve komplex gücün sanal bileşenini oluşturan kısmına reaktif güç, bu güçlerin toplamına ise görünür güç denir.
 
Z = R ± iX                        S = P ± iQ
S = Görünür Güç           Birimi: VA*volt-amper
P= Aktif güç:                   W*watt
Q= Reaktif Güç:             VAr* volt-amper-reaktif
 

Omik(Direnç) Devrelerde Güç

 
Bobin ve Kondansatör gibi reaktif güç içermeyen direnç tabanlı devrelerdir. Gerilim ve akım aynı fazlı olup faz farkı 0 dır.
omik.JPG
Omik devrelerde ortalama güç sıfırdır. Direnç kaynaktan aldığı gücü depo etmez, sadece ısı ve ışık olarak harcar. Buna örnek olarak günlük hayatta kullandığımız; ütü, su ısıtıcılar, elektrikli sobaları örnek verebiliriz. Omik devrelerde faz farkı olmadığından akım ve güç aynı anda pozitif değerler alıp aynı anda negatif değerler alırlar. Bu yüzden p(t)=u(t).i(t) denkleminden akım ve gerilimin çarpımından güç daima pozitif çıkacaktır. Pozitif çıkmasıda omik devrelerin gücü depo etmediği ve daima harcadığın kanıtlamış oluruz. Bakınız Şekil 3.3

 
sekil3.3.JPG
 Şekil 3.3

Kapasitif Devrelerde Güç

 
Yalnız kondansatör içeren devrelerde gerilim, akımdan 90 derece (π/2) geri fazlıdır. ϕ = -90º dir.
sekil3.4.jpg
cap form.JPG


Şekil 3.5 te de göreceğimiz gibi devrenin zamana bağlı olmasından dolayı ortalama güç sıfır olacaktır.

 
sekil3.5.JPG



Akım ve gerilim arasında faz farkı olduğundan matematiksel olarakta gördüğümüz şekilde ani güç hem büyüklüğü hem pozitif hemde negatif değerler alır. Pozitif alanlarda kondansatör devreden güç çekerek enerjiyi depo etmekte (şarj), negatif alanlarda ise devreye enerji (deşarj) vermektedir.bir periyotta kondansatör iki kere şarj ve deşarj olduğundan dolayısıyla ortalama güçte sıfır olmaktadır. Bu noktada aklımıza şu soru gelebilir. Peki biz bu durumda enerji harcamamış olmamız gerekmez mi? Teoride böyle düşünmek doğru olabilir ancak kondansatörün iç direnci olduğundan belli seviyede bir enerji kaybı yaşanmaktadır. Herhangi bir elektronik devrede kondansöre dokunduğumuz zaman ısındığını anlayabiliriz. Bu da enerji kaybının en önemli kanıtıdır. Ancak devreleri analiz ederken kondansatörü ideal kabul edip kayıpları sıfır alacağız. Yani P= 0’ dir.
 

Endüktif (Bobin) Devrelerde Güç

 
Yalnız bobin içeren veya bobinin özelliklerinin baskın olduğu devrelere endüktif devre denir. Endüktif devrelerde akım gerilimden ϕ açısı kadar geri fazlıdır. Şekil 3.6’ da yalnız bobin ve gerilim kaynağı bulunan devreyi inceleyeceğiz.
sekil3.6.JPG


Akım ve gerilim arasında faz farkı olduğundan, ani güç büyüklüğü hem pozitif hemde negatif değerler almaktadır. Pozitif değer aldığı aralıklarda şarj oluyor, negatif olduğu aralıklarda ise kaynağa enerji vererek deşarj oluyor. Konsandasörde de bahsettiğiz gibi bobini ideal kabul edip kayıpları sıfır alıyoruz. Böylece sadece bobin içeren devrede aktif güç P= 0 olmaktadır.
bobin guc denk.JPG
sekil3.7.JPG


Şekil 3.7’ de görüldüğü gibi bir periyotta bobin iki defa şarj ve deşarj olmaktadır.
 

Komplex (R L C ) Devrelerde Güç

 
Bu başlıkta direnç, bobin ve kondansatör gibi devre elemanlarının birlikte bulunduğu devreleri inceleyeceğiz. Güç analizi yaparken devrelerde genellikle ve çoğunlukla bu üç eleman sık sık karşımıza çıkmaktadır. Önceki başlıklarda empedans açısı işe güç açısı aynıydı, ancak komplex güç analizinde bu açılar farklı olabilmektedir. Bobinin baskın olduğu yani endüktif bir devrede örneklerle bu konuyu ele alalım. u(t)=Umsin(wt+α) ,  i(t)=Imsin(wt-β) olsun.
 
Şekil4.1.JPG
Devreye ait akım ile gerilimin fazörel gösterimi;
kmplx fazor.JPG
 
 
Devre empedansı ise;
 
kmplx guc forml.JPG
Ekran Alıntısı.JPG
RCseriesdiag.gif
 
KAYNAK:
Elektrik Devreleri Teori ve Çözümlü Örnekler  Yrd. Dç. Dr. Ali Bekir Yıldız. KOU Elektrik Mühendisliği
ALL ABOUT CIRCUIT
 
Cumali ÖZEL Cumali ÖZEL Yazar Hakkında Tüm yazıları Mesaj gönder Yazdır



ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar