無効電力が供給/消費されるとはどういう意味ですか？

実際の消費は実際の消費があるので意味がありますが、無効電力に関するものです。何が消費/配信されますか？そして、これが発生すると、回路はどのように変化しますか？

質問に答えるには、実際の電力は回路によって消費されます。回路と電源の間で無効電力が伝達されます。

W（P）の有効電力は有用な電力です。回路から抜け出すことができる何か。熱、光、機械力。抵抗器またはモーターで消費される電力。

VAの皮相電力（S）は、ソースが回路に入れるものです。回路がソースに与える完全な影響。

したがって、力率は、回路の一種の効率pf = P / Sです。1に近いほど良い。

VAR（無効電力）の無効電力（Q）は、電源と負荷の間を循環する電力です。コンデンサーまたはインダクターに保存される電力。しかし、それは必要です。たとえば、電気モーターの誘導無効電力は、磁場を形成してモーターを回転させます。それなしでは、モーターは動作しませんので、モーターが無駄になっていると考えるのは危険ですが、それはそうです。

コンデンサとインダクタはリアクティブです。彼らは彼らのフィールド（電気と磁気）に電力を蓄えます。AC波形の1/4の場合、電界が形成されると、無効電力デバイスによって電力が消費されます。しかし、次の4分の1の波形では、電界または磁界が崩壊し、エネルギーがソースに戻ります。最後の2四半期についても同じですが、反対の極性です。

アニメーションを見るには、シリーズAC回路を参照してください。すべての6つの直列回路（R、L、C、RL、RCおよびRLC）を示しています。瞬時電源をオンにします。pが正の場合、ソースは電力を供給しています。pが負の場合、電力はソースに送信されています。

Rの場合、電力が消費されます。LまたはCの場合、電力はソースとデバイスの間を流れます。RLまたはRCの場合、これら2つの関係は結合されます。抵抗器は電力を消費し、リアクティブデバイスは電源に電力を保存/送信します。

本当の利点は、インダクタとコンデンサが回路内にある場合です。主要な容量性無効電力の極性は、誘導性無効電力の遅れとは逆です。コンデンサはインダクタに電力を供給し、ソースが供給しなければならない無効電力を減らします。力率補正の基礎。

$V_S$$V_R$$V_L - V_C$$V_R$$V_L$

コンデンサがインダクタのすべての電力を供給する場合、負荷は抵抗性になり、P = Sおよびpf = 1になります。電力の三角形が消えます。必要なソース電流が少ないため、ケーブル接続、回路保護が少なくなる可能性があります。モーター内部には、補正されていない電力の三角形があり、コンデンサから追加の電流が流れます。

リファレンスには直列回路が示されていますが、CはAC回路のLに電力を供給し、ソースが供給しなければならない皮相電力を減らします。

例を見てみましょう。P = 120V電源で0.707 pf遅れの1kWモーター。

$Q_L = 1kVAR$$S_1 = 1.42kVA$$Θ_1 = 45° lagging$$V_S$$I_1 = 11.8A$

負荷と並列にコンデンサを追加することにより、力率を0.95に遅らせます。

$Q_L$$Q_C = 671VAR$$Q_T = 329VAR$$S_2 = 1.053kVA$$I_2 = 8.8A$$S_1$

コンデンサは、モータの遅れ無効電力に671VARの主要無効電力を供給し、正味無効電力を329VARに減らします。コンデンサは、インダクタ（モーターコイル）のソースとして機能します。

コンデンサの電界が充電されます。電界が放電すると、コイルの磁界が形成されます。磁場が崩壊すると、コンデンサが充電されます。繰り返す。コンデンサとインダクタの間で電力が行き来しています。

$Q_L = Q_C$$S_2 = P = 1kVA$$I_2 = 8.33A$

キャパシタンスまたはインダクタンスのみで構成される負荷にAC電圧を印加した場合、電圧に対する電流の位相角は90度シフトします。電圧と電流が90度ずれると、その負荷に実際の電力が供給されなくなります。負荷に供給されるものは無効電力と呼ばれます。

負荷が抵抗器の場合、電流と電圧は（オームの法則に従って）正確に同相になり、無効電力は供給されません-供給される電力は実電力になり、抵抗器を加熱します。

これら2つの制限の間に、無効電力と有効電力の両方を供給することができます。電圧に対する電流の位相角の余弦は力率と呼ばれます-これを聞いたことがあるかもしれません。位相がゼロの場合（抵抗負荷）cos（zero）は1です。位相が90の場合（反応性インピーダンス負荷）cos（90）はゼロです。

上の図の対角線（赤）はVAです。つまり、負荷に印加されるボルト電流です。基本的にはRMS電圧x RMS電流です。VAは「皮相電力」と呼ばれ、負荷が完全に抵抗性である場合、実/真の電力（緑色）に等しくなります。

負荷が完全に無効である場合、「皮相電力」=「無効電力」（青）

上の図では、有効電力と無効電力の角度は常に90度です。さらなるコメントに続いて、以下の図は無効電力に関するいくつかのことを明確にするのに役立つはずです-

$v\cdot i$

無効電力は消費されません。無効電力は、回路の電気リアクタンスの結果です。つまり、電源と負荷の間の位相差です。すべての電力はアクティブ負荷に供給されますが、回路は100％アクティブではないため、無効電力は無効回路を介して有効エネルギーを「移動」するために必要です。つまり、このすべての電力（アクティブ+リアクティブ）を移動するには、より大きなケーブルが必要になります。

このユーモラスな説明をしてください。有効電力は、食べる食べ物に費やす現金のようなものです。それはすべて、あなたの空腹を満たすために必要な機能を実行するために直接行きます。無効電力は、ストーブに使う現金のようなもので、食べることはできませんが、食べ物を準備するために必要です。あなたはストーブを使い続けることができます、それは使い果たされませんが、あなたはまだそれを食べることができません。

トランスやモーターなどのデバイスでは、二次から一次への電力変換、または電気エネルギーから機械エネルギーへのエネルギー変換に使用される磁場を設定するために無効電力が必要です。直接作業を行うことはできませんが、作業を完了する必要があります。車の燃料やオイルのように考えることもできます。オイルは車を動かしませんが、それなしではエンジンは機能しません。これは大まかな例えです。

電気システムの問題は、無効電力と有効電力が同じエネルギー入力から発電機によって生成されることです。（私たちのストーブと食べ物の類推のように、すべての現金はあなたのポケットから出ます。）したがって、私たちのシステムが絶対に必要とする最小の無効電力のみを持ち、それからすべての残りのソース電力を有効電力として生成します。ただし、無効電力が優先される場合があります