U elektrických spotřebičů je důležitý jejich elektrický výkon, který rozhoduje o spotřebě elektrické energie. Proto je výkon veličina charakteristická pro každý elektrický spotřebič. Pokud má obvod pouze odpor, nepozorujeme žádný rozdíl mezi výkonem při průchodu stejnosměrného a střídavého proudu. Platí tedy pro výkon

kde U je napětí a I je proud. Odtud je patrné, že výkon střídavého proudu je poloviční než výkon stejnosměrného proudu, který by měl velikost odpovídající amplitudě střídavého napětí a proudu.

Jakmile má obvod indukčnost nebo kapacitu (tj. v obvodu je cívka nebo kondenzátor), mění se vzájemný časový průběh napětí a proudu (jak ukazuje následující obrázek pro obvod s indukčností)


Fázové posunutí napětí a proudu v obvodu s indukčností.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Perioda je rozdělena na čtyři části. V druhé a čtvrté části kmitá napětí i proud ve stejné části osy y, proto okamžitý výkon p = ui bude kladný. V této době se ze zdroje přivádí do cívky energie na vytvoření jejího magnetického pole. V první a třetí části kmitá napětí a proud v opačných částech osy, a proto okamžitý výkon p = ui bude záporný. V této době se vrací energie magnetického pole cívky zpět do zdroje, v obvodu se žádná energie nespotřebovává. Tento výkon se nazývá jalový.

Vliv fázového posunu na výkon vyjadřujeme účiníkem cosφ. Výkon, tzv. činný výkon P v obvodu střídavého proudu s fázovým posunem φ je

kde U je efektivní hodnota napětí a I je efektivní hodnota proudu. Jednotkou činného výkonu je watt. Účiník by měl být co nejbližší jedné. Při menším účiníku prochází stroji i vedením tzv. jalový proud, který vedení zatěžuje, ale nedá se využít k přeměně v práci. Elektrické stroje a zařízení se však musí konstruovat tak, aby snesly plné zatížení jako při cosφ = 1, tj. zdánlivý výkon P = UI. Jednotkou zdánlivého výkonu je voltampér (VA).

Účiník se zhoršuje, když v elektrických obvodech jsou stroje nebo součástky s indukčností a kapacitou. Nezatížené elektrické motory mají značnou indukčnost, a proto je musíme vypínat, aby nezhoršovaly účiník.

Autor textu

Autor textu: 

Rezervace a nákup vstupenek

Recepce

Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.