Puissance réelle, réactive et apparente

Puissance réactive

Nous savons que les charges réactives telles que les inductances et les condensateurs dissipent une puissance nulle, mais le fait qu'elles chutent de tension et consomment du courant donne l'impression trompeuse qu'elles faites dissiper la puissance.

Cette « alimentation fantôme » est appelée puissance réactive , et il est mesuré dans une unité appelée Volt-Amps-Reactive (VAR), plutôt que des watts.

Le symbole mathématique de la puissance réactive est (malheureusement) la lettre majuscule Q.

La vraie puissance

La quantité réelle de puissance utilisée, ou dissipée, dans un circuit est appelée vraie puissance , et il est mesuré en watts (symbolisé par la lettre majuscule P, comme toujours).

Puissance apparente

La combinaison de la puissance réactive et de la puissance réelle est appelée puissance apparente , et c'est le produit de la tension et du courant d'un circuit, sans référence à l'angle de phase.

La puissance apparente est mesurée dans l'unité de Volt-Ampère (VA) et est symbolisé par la lettre majuscule S.

Calcul de la puissance réactive, vraie ou apparente

En règle générale, la puissance réelle est fonction des éléments dissipatifs d'un circuit, généralement des résistances (R). La puissance réactive est fonction de la réactance d'un circuit (X).

La puissance apparente est fonction de l'impédance totale (Z) d'un circuit. Étant donné que nous avons affaire à des quantités scalaires pour le calcul de la puissance, toutes les quantités de départ complexes telles que la tension, le courant et l'impédance doivent être représentées par leurs amplitudes polaires , pas par des composants rectangulaires réels ou imaginaires.

Par exemple, si je calcule la puissance réelle à partir du courant et de la résistance, je dois utiliser la magnitude polaire pour le courant, et pas seulement la partie « réelle » ou « imaginaire » du courant.

Si je calcule la puissance apparente à partir de la tension et de l'impédance, ces deux quantités autrefois complexes doivent être réduites à leurs magnitudes polaires pour l'arithmétique scalaire.

Équations utilisant des quantités scalaires

Il existe plusieurs équations de puissance reliant les trois types de puissance à la résistance, la réactance et l'impédance (toutes utilisant des quantités scalaires) :

Veuillez noter qu'il existe deux équations chacune pour le calcul de la puissance vraie et réactive.

Il existe trois équations disponibles pour le calcul de la puissance apparente, P=IE étant utile uniquement à cet effet.

Examinez les circuits suivants et voyez comment ces trois types de puissance sont liés pour :une charge purement résistive, une charge purement réactive et une charge résistive/réactive.

Charge résistive uniquement

Puissance réelle, puissance réactive et puissance apparente pour une charge purement résistive.

Charge réactive uniquement

Puissance réelle, puissance réactive et puissance apparente pour une charge purement réactive.

Charge résistive/réactive

Puissance réelle, puissance réactive et puissance apparente pour une charge résistive/réactive.

Le triangle du pouvoir

Ces trois types de pouvoir - vrai, réactif et apparent - se rapportent les uns aux autres sous forme trigonométrique. Nous appelons cela le triangle du pouvoir :(Figure ci-dessous).

Triangle de puissance reliant la puissance apparente à la puissance réelle et à la puissance réactive.

En utilisant les lois de la trigonométrie, nous pouvons résoudre pour la longueur de n'importe quel côté (quantité de n'importe quel type de puissance), étant donné les longueurs des deux autres côtés, ou la longueur d'un côté et un angle.

AVIS :

• La puissance dissipée par une charge est appelée puissance réelle . La vraie puissance est symbolisée par la lettre P et se mesure en watts (W).
• La puissance simplement absorbée et restituée en charge en raison de ses propriétés réactives est appelée puissance réactive . La puissance réactive est symbolisée par la lettre Q et est mesurée dans l'unité Volt-Ampère-Réactif (VAR).
• La puissance totale dans un circuit CA, à la fois dissipée et absorbée/restituée est appelée puissance apparente . La puissance apparente est symbolisée par la lettre S et est mesurée dans l'unité de Volt-Ampère (VA).
• Ces trois types de puissance sont trigonométriquement liés les uns aux autres. Dans un triangle rectangle, P =longueur adjacente, Q =longueur opposée et S =longueur de l'hypoténuse. L'angle opposé est égal à l'angle de phase de l'impédance (Z) du circuit.

FEUILLE DE TRAVAIL CONNEXE :

• Fiche de travail sur l'alimentation secteur