OZE

Moc czynna i bierna - co to jest? Jednostka mocy biernej i pozornej

Autor Natalia Baranowska
Natalia Baranowska22.10.20235 min.
 Moc czynna i bierna - co to jest? Jednostka mocy biernej i pozornej

Moc elektryczna jest kluczowym parametrem w systemach elektroenergetycznych. Wyróżniamy kilka rodzajów mocy, które opisują różne aspekty przepływu energii w obwodach elektrycznych. W niniejszym artykule wyjaśnimy czym jest moc czynna i bierna oraz jednostka mocy biernej, a także opiszemy różnice między nimi.

Czym jest moc czynna i bierna?

Moc czynna to ta część mocy, która wykonuje pracę, czyli przetwarza energię elektryczną na inne formy energii. Na przykład zamienia ją na światło w żarówce, ciepło w grzałce czy mechaniczny ruch w silniku. Moc czynna jest mierzona w watach [W] i oznaczana symbolem P.

Moc bierna nie wykonuje pracy, ale jest konieczna do wytworzenia pól magnetycznych w urządzeniach takich jak transformatory, silniki czy dławiki. Powoduje przesunięcie fazowe napięcia i prądu, co skutkuje dodatkowymi stratami energii. Moc bierną mierzy się w warach biernych [var] i oznacza symbolem Q.

Jak działa jednostka mocy biernej?

Podstawową jednostką mocy biernej jest war bierny (var). 1 var oznacza moc bierną przy napięciu 1 V i prądzie 1 A przesuniętych względem siebie o 90 stopni. Innymi słowy jest to moc pozorna bez części czynnej.

Moc bierną można też wyrazić w woltoamperach pozornych (VA), gdzie 1 var = 1 VA. Jednostki te są stosowane wymiennie w obliczeniach mocy biernej.

W układach trójfazowych moc bierną liczy się zazwyczaj dla całej instalacji i podaje w kilowarach biernych (kvar) lub megawarach (Mvar).

Na czym polega różnica między mocą czynną a bierną?

Kluczowa różnica między mocą czynną i bierną polega na tym, że:

  • Moc czynna P wykonuje pracę, czyli przetwarza energię na inne formy.
  • Moc bierna Q nie wykonuje pracy, tylko przesuwa fazę napięcia i prądu.

Ponadto:

  • Moc czynna P mierzona jest w watach [W].
  • Moc bierna Q mierzona jest w warach [var].

Obie mocy występują jednocześnie w obwodach elektrycznych i tworzą moc pozorną S, która jest ich geometyczną sumą.

Jak obliczyć moc pozorną obwodu elektrycznego?

 Moc czynna i bierna - co to jest? Jednostka mocy biernej i pozornej

Moc pozorną S obwodu elektrycznego można obliczyć ze wzoru:

S = √(P2 + Q2)

gdzie:

  • S - moc pozorna [VA]
  • P - moc czynna [W]
  • Q - moc bierna [var]

Można to też zapisać w postaci trójkąta mocy, gdzie moc pozorna S jest przeciwprostokątną zbudowaną na bokach wyznaczonych przez P i Q. Daje to czytelny obraz zależności między trzema mocami.

Dlaczego moc bierna jest ważna w elektrotechnice?

Moc bierna jest istotna, ponieważ:

  • Powoduje dodatkowe straty mocy w sieci przesyłowej i instalacjach.
  • Obniża współczynnik mocy (cosφ), co pogarsza sprawność przesyłu.
  • Wymusza przepływ większego prądu przy tej samej mocy czynnej.
  • Zwiększa koszty zakupu energii elektrycznej.

Dlatego dąży się do redukcji mocy biernej i poprawy współczynnika mocy na poziomie bliskim 1.

Gdzie występuje moc pozorna i bierna?

Moc pozorna i bierna występuje we wszystkich urządzeniach wykorzystujących pole magnetyczne, takich jak:

  • Silniki indukcyjne
  • Transformatory
  • Dławiki
  • Zasilacze impulsowe
  • Oświetlenie ze świetlówkami i diodami LED
  • Urządzenia z elektroniką mocy

Są to urządzenia indukcyjne i pojemnościowe, które ze swojej natury przesuwają fazę napięcia względem prądu, dając efekt mocy biernej.

Jakie są przyczyny mocy biernej w sieci?

Do głównych przyczyn występowania mocy biernej w sieci elektroenergetycznej zalicza się:

  • Obciążenia indukcyjne - transformatory, silniki, dławiki
  • Nieliniowe obciążenia - zasilacze, prostowniki
  • Odbiorniki z elektroniką mocy - oświetlenie LED, zasilacze impulsowe
  • Moc bierna magnetyzowania - transformatorowe stacje SN/nn
  • Niekorzystny współczynnik mocy odbiorników

Wszystkie te czynniki powodują konieczność dodatkowej transmisji mocy biernej w systemie elektroenergetycznym.

W jaki sposób ograniczyć moc bierną?

Aby zmniejszyć moc bierną można:

  • Stosować kompensację mocy biernej, czyli baterie kondensatorów.
  • Stosować transformatory o mniejszych stratach jałowych.
  • Stosować energooszczędne silniki o lepszym współczynniku mocy.
  • Poprawić współczynnik mocy urządzeń pobierających prąd.
  • Stosować automatykę w sterowaniu mocą bierną.

Pozwala to zminimalizować straty i koszty związane z poborem mocy biernej z sieci elektroenergetycznej.

Podsumowanie

Moc czynna i bierna są kluczowymi parametrami obwodów elektrycznych. Moc czynna wykonuje pracę, natomiast bierna służy do wytworzenia pól magnetycznych w urządzeniach. Chociaż moc bierna jest niezbędna, to jednak powoduje dodatkowe straty energii, dlatego dąży się do jej minimalizacji. Prawidłowe zrozumienie zagadnień związanych z mocą pozwala na optymalizację systemów elektroenergetycznych.

Najczęstsze pytania

Jednostką mocy biernej w układzie SI jest war bierny (var). W praktyce stosuje się też jej wielokrotności, np. kilowar bierny (kvar) czy megawar bierny (Mvar).

Moc pozorną oblicza się ze wzoru: S = √(P^2 + Q^2), gdzie S - moc pozorna [VA], P - moc czynna [W], Q - moc bierna [var].

Moc bierna występuje w urządzeniach wykorzystujących pole magnetyczne, takich jak transformatory, silniki indukcyjne, dławiki czy zasilacze impulsowe.

Aby zredukować moc bierną można zastosować kompensację, poprawić współczynnik mocy urządzeń, stosować energooszczędne silniki oraz transformatory o małych stratach.

Moc czynna wykonuje pracę, a bierna służy do wytwarzania pól magnetycznych. Moc czynna mierzona jest w watach [W], a bierna w warach [var].

Oceń artykuł

rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 5.00 Liczba głosów: 1

5 Podobnych Artykułów:

  1. Jak Wprowadzić Metodę Sprzedaży SPIN w Twojej Firmie
  2. Nowa „Akademia pana Kleksa”: Czy warto obejrzeć?
  3. Panele fotowoltaiczne 400W - wymiary i parametry - kup tanio online!
  4. Monty Python wraca w zwariowanym serialu Apple TV+! Recenzja hitu
  5. Furia Rebeki - nowy film o zemście z Lily James w roli głównej. Pierwsze zapowiedzi
Autor Natalia Baranowska
Natalia Baranowska

Jestem pasjonatką dobrych filmów i seriali. Uwielbiam podróżować po świecie i poznawać nowe kultury. Interesuję się rozwojem osobistym i psychologią. Na moim blogu dzielę się przemyśleniami na temat szczęścia, relacji i spełniania marzeń. Propaguję zdrowy, aktywny tryb życia. Polecam przepisy na smaczne dania roślinne.

Udostępnij post

Napisz komentarz

Polecane artykuły