close
تبلیغات در اینترنت
هاست لینوکس ایران
انرژی واقعی وانرژی ظاهری یو پی اس

یو پی اس آنلاین
انرژی واقعی وانرژی ظاهری   Power (W) = Work (J) / Time (seconds) :یو پی اس:ups  میتوان با الکتریسیته کارانجام داد که درفیزیک ازآن بعنوان انتقال انرژی…

انرژی واقعی وانرژی ظاهری یو پی اس

دوشنبه 11 مرداد 1395

انرژی واقعی وانرژی ظاهری 

 Power (W) = Work (J) / Time (seconds) :یو پی اس:ups

 میتوان با الکتریسیته کارانجام داد که درفیزیک ازآن بعنوان انتقال انرژی از یک جسم به جسم دیگر دراثراعمال نیرو یاد شده است. درواقع هروقت که شما مداری داشته باشید که درآن الکتریسیته جریان دارد وعملی را با آن انجام میدهید به لحاظ فیزیکی "کار" انجام داده اید. واحد کار وانرژی در سیستم متریک "ژول" میباشد.

حال بالاخره به نقطه ای که دربحث الکتریسیته میخواستیم، رسیدیم. "تعریف انرژی"

به عبارت ساده انرژی عبارت است ازسرعت انجام کار. هرچه انرژی شما در یک سیستم بیشتر باشد کار بیشتری درزمان یکسان انجام خواهدشد . در زبان الکتریسیته، افزایش انرژی موجب توانایی کارالکتریکی بیشتر خواهد شد (برای مثال وجود وسایل برقی بیشتری درمدار، چرخش سریعتر یک موتور یا راه اندازی یک پردازشگرسریعتر و...) درزمان یکسان. انرژی با وات اندازه گیری میشود واز آنجا که انرژی ، سرعت انجام کار است ، یک وات مساوی با انجام یک ژول کار در زمان یک ثانیه خواهد بود.

متناظراً مقدارانرژی مصرف شده توسط یک وسیله عبارت ازمیزان وات مصرفی درزمان مصرف آن برحسب ثانیه است.

محاسبه انرژی الکتریکی بسته به نوع الکتریسیته میتواند بسیارساده یا بسیارپیچیده باشد ، بگذارید باجریان مستقیم شروع کنیم. دراینجا انرژی مصرفی برحسب وات صرفاً برای تولید ولتاژ(برحسب ولت) وجریان مدار(برحسب آمپر) میباشد.

یو پی اس:ups

یک فرمول بسیارساده وقابل درک. وقتی که الکترونها با نیروی بیشتری رانده میشوند (ولتاژ بیشتر) وهمینطور وقتی تعداد بیشتری الکترون درواحد زمان وجود داشته باشد (جریان بیشتر) کاربیشتری انجام خواهد شد. از آنجا که   P = V*Iو I = V/R  بنابراین، فرمول فوق را بطریق P = V² / R نیز میتوان بیان کرد. برای مثال اگریک مدار ساده 5 ولتی ویک مقاومت 20 اهمی داشته باشیم ، جریان عبوری از مدار 250 میلی آمپر خواهد بود وانرژی کلی    5*0.250=1.25 W میباشد.

حال اگرولتاژ را دوبرابر کنیم (10 ولت) انرژی مصرفی دوبرابر نخواهد شد بلکه چهار برابر میشود زیرا دوبرابر شدن ولتاژدرحالیکه مقاومت ثابت مانده است جریان را دوبرابر خواهد کرد. انرژی کلی در اینحالت 5 وات میباشد.

جای تعجب نیست که درحالت جریان متناوب ، پاسخ بسیارپیچیده تر است. برای فهم مطلب،لازم است که مفهوم فاز را تعریف کنیم که من سعی میکنم بدون اینکه مطلب پیچده شود آنرا بیان کنم (کار ساده ای نیست) . یک سیگنال جریان متناوب (که درقسمت توضیح داده شده است ، موج ولتاژی است که بین یک مقدار مثبت و منفی در نوسان است وموج جریان نیز با آن حرکت میکند. اگرچه بعضی اوقات جریان و ولتاژ همزمان به نقطه اوج نمیرسند. اختلاف زمانی بین جریان وولتاژدر یک سیکل را "فاز" آن میگویند که برحسب درجه بیان میشود زیراسیکل یک موج سینوسی مشابه یک دایره است. 360 درجه یک سیکل کامل است، 180 درجه نصف سیکل و... جریان مستقیم ومتناوب

حال چه عاملی اختلاف فازبین جریان و ولتاژ راتعیین میکند؟ قبل ازهرچیزنوع بارهایی که درمسیر واقع شده اند.

بارهای ساده مانند لامپهای حبابی، گرمکن های المنت دار ونظایر آن، بارهای مقاومتی نامیده میشوند. این بارها باعث میشوند که فازبین جریان وولتاژ نزدیک صفر باشد. وقتی که زاویه فاز صفر باشد ولتاژ وجریانی که به باراعمال میشود مساوی با ولتاژ وجریانی است که توسط بارمورد استفاده قرار میگیرد.

 یو پی اس:یوپی اس

 

039

نمایش جریان ومقاومت برای یک بار کاملاً مقاومتی (الکتریسیته 220 ولت متناوب). زاویه فاز بین ولتاژ وجریان تقریباً صفر درجه است. دقت کنید که ولتاژ وجریان باهم به نقطه اوج میرسند.

 

 

 

 

P (W) = V (V) * I (A) Work (J) = Power (W) * Time (seconds)

P (W) = V (V) * I (A) Work (J) = Power (W) * Time (seconds)

 

یو پی اس:یوپی اس

 (تئوری) . جریان نسبت به ولتاژ حدود 90 درجه تاخیر دارد (همچنین ممکن است ولتاژ نسبت به جریان 90 درجه تاخیرداشته باشد) توجه کنید که هرگاه ولتاژ یا جریان به نقطه اوج برسد

بارهای دیگر بخصوص مواردی مانند موتورهای الکتریکی، بارهای واکنشی (Reactive) خوانده میشوند. این بارها مانند خازنها و القا کننده ها باعث مقاومت در جاری شدن الکتریسیته متناوب میشوند ومیتوانند اختلاف فازی تا 90 درجه بین جریان و ولتاژ ایجاد کنند.

دیگری درنقطه صفرقراردارد.

041

نمایش یک موج 220 ولت متناوب که یک بار(قسمتی مقاومتی وقسمتی واکنشی) راپوشش میدهد. جریان نسبت به ولتاژ 45 درجه تاخیر فاز دارد که این امر، بار را به یک بار القایی تبدیل کرده است. اگربار ازنوع خازنی بود،جریان نسبت به ولتاژ تقدیم فاز داشت (برعکس حالت قبل). برای اطلاعات بیشتر درمورد بارهای القایی وخازنی، اینجا راببینید.

 

 

بسیارخوب، ممکن است شما بگویید که این اطلاعات به چه درد میخورد؟ این، یک دلیل مهم است :

بار منابع تغذیه کامپیوتر، قسمتی واکنشی است ومعمولاً یک اختلاف فاز 45 درجه ای بین ولتاژ وجریان وجود دارد ومعنای آن اینست که ولتاژ وجریانی که به بار اعمال میشود مساوی با ولتاژ وجریانی که توسط بار مورد استفاده قرار میگیرد نیست وبنابراین شما نمیتوانیذ انرژی مورداستفاده منبع تغذیه را باضرب کردن جریان در ولتاژ بدست آورید. جالبی قضیه اینجاست: باضرب کردن ولتاژ وجریانی که به دستگاه اعمال میشود میتوان عبارتی رااستخراج نمود که به آن انرژی ظاهری میگویند که برحسب ولت- آمپر اندازه گیری میشود.

Apparent Power (VA) = V (V) * I (A)

انرژی ظاهری معرف ولتاژ وجریانی است که به دستگاه فرستاده میشود ومورد استفاده اش اندازه گیری جریان و ولتاژشرکتی که انرژی الکتریکی را ارسال میدارد، تعیین گرمای تولید شده توسط تجهیزات مورداستفاده وهمچنین تعیین اندازه سیمها ودیگرتجهیزات میباشد. اندازه واقعی انرژی که توسط بارمصرف میشود "انرژی واقعی" ویا فقط انرژی نامیده میشود وبرحسب وات اندازه گیری میشود (اگرچه وات نیز حاصلضرب ولت درآمپراست،انرژی ظاهری برحسب ولت- آمپر بیان میشود تا تفاوت آن باانرژی واقعی مشخص شود)

رابطه بین انرژی وانرژی ظاهری با فرمول زیر بیان میشود:

P (W) = cosine (phase) * Apparent Power (VA)

که در آن"کسینوس" تابع مثلثاتی میباشد. کسینوس فاز "ضریب قدرت" بار نیز نامیده میشود. بگذارید مثالی بزنیم:

فرض کنید میخواهیم منبع تغذیه ای را باولتاژ 220 ولت وجریان 1.2  آمپر راه اندازی کنیم. انرژی ظاهری عبارت از 264=220*1.2 ولت- آمپرخواهدبود. اگرفرض کنیم که ولتاژ وجریان منبع تغذیه 50 درجه اختلاف فاز دارند بنابراین ضریب قدرت

cosine(50º)=0.643 خواهد بود (برخی اوقات به درصد بیان میشود 64.3% ) بنابراین مقدار انرژی واقعی بار، 170 W خواهد بود.

جایی که تمام این پارامترها ایفای نقش میکنند تعیین ظرفیت ، اندازه قدرت و منابع تامین برق بدون وقفه میباشد. UPS ها معمولاً با انرژی ظاهریشان مشخص میشوند (ولت- آمپر) درحالیکه منابع تغذیه کامپپیوتربا انرژی واقعی (وات) مشخص میگردند. بسیاری ازمردم این دوعبارت را به جای یکدیگر استفاده میکنند درحالیکه مطمئناً دو مفهوم

 

P (W) = V (V) * I (A) Work (J) = Power (W) * Time (seconds)

 

 

منبع : یو پی اس apc