Что такое активная и реактивная электроэнергия? Активная электроэнергия

Электроэнергия - это... Определение понятия

Электроэнергия - это термин, который используется в курсе физики. Проанализируем определение данной физической величины, особенности появления, применения.

Определение

Что такое электроэнергия? Определение в физике подразумевает совокупность разных явлений, связанных с передвижением электрического заряда.

Данный термин был введен английским ученым Уильямом Гилбертом в 1600 году. Он пытался объяснить суть явлений, происходящих при действии на тело магнитного компаса. Именно им было на практике подтверждено существование электризации тел.

электроэнергия это

Страницы истории

Электроэнергия - это явление, которое пытались объяснить уже во времена существования Древней Греции. Философы, жившие в седьмом веке до нашей эры, выяснили, что при натирании янтаря о натуральную шерсть он приобретает способность притягивать к себе различные предметы.

В семнадцатом веке немцем Отто фон Герике была создана электростатическая машина, состоящая из серного шара, насаженного на металлический стержень. Подобное сооружение позволило ему наблюдать не только притяжение предметов, но и их отталкивание.

В конце восемнадцатого века англичанином Стивеном Греем была проведена серия экспериментов по передаче электрической энергии на определенное расстояние. Ему удалось выяснить, что в зависимости от состава материала меняется способность проводить электрический ток.

Что представляет собой электроэнергия? Понятие, суть данного физического явления были объяснены французом Шарлем Дюфе. В ходе различных экспериментов он получил смоляное и стеклянное электричество, появляющиеся во время трения об шелк стекла, смолы об шерсть. В середине восемнадцатого века Питером ван Мушенбруком разрабатывается электрический конденсатор, названный Лейденской банкой. Параллельно эксперименты, касающиеся изучения атмосферного электричества, проводились русским ученым М. В. Ломоносовым.

В конце восемнадцатого века Кулон открыл закон, согласно которому электроэнергия - это движение заряженных частиц.

В начале девятнадцатого века физиком Эрстедом было выявлено электромагнитное взаимодействие. Он размыкал и замыкал цепь, наблюдая колебания стрелки компаса, находящегося около проводника с током. Ампер выяснил, что магнетизм и электричество связаны в случаях, когда отсутствует статическое электричество.

Фарадей, используя результаты экспериментов Ампера и Эрстеда, открыл явление электромагнитной индукции. Именно им был разработан генератор электрической энергии, состоящий из намагниченного сердечника, катушки.Через него проходила электроэнергия. Значение слова после проведения экспериментов стали связывать с движением заряженных частиц.

Работы Максвелла стали венцом всех электромагнитных явлений. В двадцатом веке появилась квантовая теория электродинамики. Она ответила на все вопросы, которые оставались у ученых на тот промежуток времени.

электроэнергия определение в физике

Что такое электрический заряд

Мы уже выяснили, что электроэнергия - это величина, которая связана с движением заряженных частиц. А что собой представляет электрический заряд? Он подразумевает способность создавать вокруг проводника электрическое поле. Тела, которые обладают одинаковым зарядом, отталкиваются, а разным – притягиваются. Именно по мере передвижения частиц происходит перенос электрического тока внутри проводника.

электроэнергия значение слова

Природное электричество

В качестве яркого проявления электрического тока в живом мире рассматривают молнию. Ее электрическую природу установили в восемнадцатом веке. Именно молнии становились причиной многочисленных лесных пожаров. Разность потенциалов, возникающая между слоями атмосферы и поверхностью Земли, составляет 400 кВ.

Процессы, происходящие в нервной системе, также связаны с прохождением электрического заряда. Например, во время повышения напряжения на клеточной мембране наблюдается скачок напряжения, что в биологии считается нервным импульсом. С его помощью можно передавать информацию от одной клетки к другой. Рыбы применяют электричество для поиска под водой добычи, а также для защиты от врагов.

Например, южноамериканский электрический угорь может генерировать разряды электричества до пятисот вольт. Миноги и акулы могут применять электричество для выявления добычи. Специальные электрические рецепторы улавливают поля других организмов.

электроэнергия понятие суть

Заключение

Эксперименты, проводимые с электричеством, способствовали техническому прогрессу. Именно на основе электрического тока функционируют разнообразные приборы, используемые для повседневной жизни человека, в науке, технике.

Чтобы в полной мере удовлетворять все запросы, которые выдвигает реальность к электричеству, были разработаны мощные генераторы тока. В основе их работы лежат теории электричества и магнетизма, рассмотренные выше.

fb.ru

Активная энергия - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Активная энергия

Cтраница 1

Активная энергия совершает полезную работу, она превращается в механическую энергию, тепловую энергию, свет. Реактивная энергия непосредственно не производит полезной работы. Она используется на создание электромагнитного поля, необходимого для работы электродвигателей, трансформаторов и других аппаратов. [1]

Активная энергия выражается в киловатт-часах ( кВт - ч), и ее расход регистрируется счетчиками активной энергии. Учет ее производится счетчиками реактивной энергии. [3]

Активная энергия измеряется в трехфазных цепях с помощью двух-и трехэлементных индукционных счетчиков. [5]

Активная энергия, потребляемая электрической цепью, полностью преобразуется в тепло в активном сопротивлении этой цепи и обратно к источнику не возвращается. [7]

Активная энергия измеряется счетчиками активной энергии. [8]

Активная энергия совершает полезную работу, она превращается в механическую энергию, в тепловую энергию, в свет. [9]

Активную энергию в цепях однофазного переменного тока измеряют индукционными счетчиками, включаемыми в цепь по тем же схемам, что и ваттметры. Активная энергия выражается в ватт-секундах или киловатт-часах. [10]

Активную энергию в трехфазных цепях при симметричном режиме измеряют по аналогичным схемам с заменой ваттметра однофазным счетчиком активной энергии. [12]

Измерение активной энергии производится при помощи счетчиков, схемы включения которых ничем не отличаются от соответствующих схем включения ваттметров, приведенных на фиг. [13]

Учет активной энергии должен быть обеспечен лишь на линиях межсистемных связей, где для этой цели с каждого конца устанавливают счетчики активной энергии со стопорными механизмами. На линиях 330 - 500 кВ предусматривают фиксирующие приборы для записи фазных токов и напряжений, а также тока и напряжения нулевой последовательности. [14]

Счетчики активной энергии имеют обозначения СА, счетчики реактивной энергии - СР. [15]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

Что такое активная и реактивная электроэнергия?

Расчет электрической энергии, используемой бытовым или промышленным электротехническим прибором, производится обычно с учетом полной мощности электрического тока, проходящего через измеряемую электрическую цепь. При этом выделяются два показателя, отражающие затраты полной мощности при обслуживании потребителя. Эти показатели называются активная и реактивная энергия. Полная мощность представляет собой сумму этих двух показателей. О том, что такое активная и реактивная электроэнергия и как проверить сумму начисленных оплат, попытаемся рассказать в этой статье.

Полная мощность

По сложившейся практике потребители оплачивают не полезную мощность, которая непосредственно используется в хозяйстве, а полную, которую отпускает предприятие-поставщик. Различают эти показатели по единицам измерения – полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА), а полезная – в киловаттах. Активная и реактивная электроэнергия используется всеми запитанными от сети электроприборами.

Активная электроэнергия

Активная составляющая полной мощности совершает полезную работу и преобразовывается в те виды энергии, которые нужны потребителю. У части бытовых и промышленных электроприборов в расчетах активная и полная мощность совпадают. Среди таких устройств – электроплиты, лампы накаливания, электропечи, обогреватели, утюги и гладильные прессы и прочее.

Если в паспорте указана активная мощность 1 кВт, то полная мощность такого прибора будет составлять 1 кВА.

реактивная электроэнергия

Понятие реактивной электроэнергии

Этот вид электроэнергии присущ цепям, в составе которых имеются реактивные элементы. Реактивная электроэнергия - это часть полной поступаемой мощности, которая не расходуется на полезную работу.

В электроцепях постоянного тока понятие реактивной мощности отсутствует. В цепях переменного тока реактивная составляющая возникает только в том случае, когда присутствует индуктивная или емкостная нагрузка. В таком случае наблюдается несоответствие фазы тока с фазой напряжения. Данный сдвиг фаз между напряжением и током обозначается символом «φ».

При индуктивной нагрузке в цепи наблюдается отставание фазы, при емкостной – ее опережение. Поэтому потребителю приходит только часть полной мощности, а основные потери происходят из-за бесполезного нагревания устройств и приборов в процессе эксплуатации.

Потери мощности происходят из-за наличия в электрических устройствах индуктивных катушек и конденсаторов. Из-за них в цепи в течение некоторого времени происходит накопление электроэнергии. После этого запасенная энергия поступает обратно в цепь. К приборам, в составе потребляемой мощности которых имеется реактивная составляющая электроэнергии, относятся переносные электроинструменты, электродвигатели и различная бытовая техника. Эта величина рассчитывается с учетом особого коэффициента мощности, который обозначается как cos φ. учет реактивной электроэнергии

Расчет реактивной электроэнергии

Коэффициент мощности лежит в пределах от 0,5 до 0,9; точное значение этого параметра можно узнать из паспорта электроприбора. Полная мощность должна быть определена как частное от деления активной мощности на коэффициент.

Например, если в паспорте электрической дрели указана мощность в 600 Вт и значение 0,6, тогда потребляемая устройством полная мощность будет равна 600/06, то есть 1000 ВА. При отсутствии паспортов для вычисления полной мощности прибора коэффициент можно брать равным 0,7.

Поскольку одной из основных задач действующих систем электроснабжения является доставка полезной мощности конечному потребителю, реактивные потери электроэнергии считаются негативным фактором, и возрастание этого показателя ставит под сомнение эффективность электроцепи в целом. Баланс активной и реактивной мощности в цепи может быть наглядно представлен в виде этого забавного рисунка: реактивная составляющая электроэнергии

Значение коэффициента при учете потерь

Чем выше значение коэффициента мощности, тем меньше будут потери активной электроэнергии – а значит конечному потребителю потребляемая электрическая энергия обойдется немного дешевле. Для того чтобы повысить значение этого коэффициента, в электротехнике используются различные приемы компенсации нецелевых потерь электроэнергии. Компенсирующие устройства представляют собой генераторы опережающего тока, сглаживающие угол сдвига фаз между током и напряжением. Для этой же цели иногда используются батареи конденсаторов. Они подключаются параллельно к рабочей цепи и используются как синхронные компенсаторы. реактивная электроэнергия

Расчет стоимости электроэнергии для частных клиентов

Для индивидуального пользования активная и реактивная электроэнергия в счетах не разделяется – в масштабах потребления доля реактивной энергии невелика. Поэтому частные клиенты при потреблении мощности до 63 А оплачивают один счет, в котором вся потребляемая электроэнергия считается активной. Дополнительные потери в цепи на реактивную электроэнергию отдельно не выделяются и не оплачиваются.

Учет реактивной электроэнергии для предприятий

Другое дело – предприятия и организации. В производственных помещениях и промышленных цехах установлено огромное число электрооборудования, и в общей поступаемой электроэнергии имеется значительная часть энергии реактивной, которая необходима для работы блоков питания и электродвигателей. Активная и реактивная электроэнергия, поставляемая предприятиям и организациям, нуждается в четком разделении и ином способе оплаты за нее. Основанием для регуляции отношений предприятия-поставщика электроэнергии и конечных потребителей в этом случае выступает типовой договор. Согласно правилам, установленным в этом документе, организации, потребляющие электроэнергию свыше 63 А, нуждаются в особом устройстве, предоставляющем показания реактивной энергии для учета и оплаты.Сетевое предприятие устанавливает счетчик реактивной электроэнергии и начисляет оплату согласно его показаниям.

Коэффициент реактивной энергии

Как говорилось ранее, активная и реактивная электроэнергия в счетах на оплату выделяются отдельными строками. Если соотношение объемов реактивной и потребленной электроэнергии не превышает установленной нормы, то плата за реактивную энергию не начисляется. Коэффициент соотношения бывает прописан по-разному, его среднее значение составляет 0,15. При превышении данного порогового значения предприятию-потребителю рекомендуют установить компенсаторные устройства.

Реактивная энергия в многоквартирных домах

Типичным потребителем электроэнергии является многоквартирный дом с главным предохранителем, потребляющий электроэнергию свыше 63 А. Если в таком доме имеются исключительно жилые помещения, плата за реактивную электроэнергию не взимается. Таким образом, жильцы многоквартирного дома видят в начислениях оплату только за полную электроэнергию, поставленную в дом предприятием-поставщиком. Та же норма касается жилищных кооперативов.

Частные случаи учета реактивной мощности

Бывают случаи, когда в многоэтажном здании имеются и коммерческие организации, и квартиры. Поставка электроэнергии в такие дома регулируется отдельными Актами. Например, разделением могут служить размеры полезной площади. Если в многоквартирном доме коммерческие организации занимают менее половины полезной площади, то оплата за реактивную энергию не начисляется. Если пороговый процент был превышен, то возникают обязательства оплаты за реактивную электроэнергию.

В ряде случаев жилые дома не освобождаются от оплаты за реактивную энергию. Например, если в доме установлены пункты подключения лифтов для квартир, начисление за использование реактивной электроэнергии происходит отдельно, лишь для этого оборудования. Владельцы квартир по-прежнему оплачивают лишь активную электроэнергию. что такое активная и реактивная электроэнергия

Понимание сущности активной и реактивной энергии дает возможность грамотно рассчитать экономический эффект от установки различных компенсационных устройств, снижающих потери от реактивной нагрузки. Согласно статистике, такие устройства позволяют поднимать значение cos φ от 0.6 до 0.97. Тем самым автоматические компенсаторные устройства помогают сэкономить до трети предоставляемой потребителю электроэнергии. Значительное уменьшение тепловых потерь увеличивает срок эксплуатации приборов и механизмов на производственных участках и снижает себестоимость готовой продукции.

загрузка...

twofb.ru