Kompleks effekt

Innen elektrisitetslære er kompleks effekt summen av den virkelige, aktive effekten og den imaginære, reaktive effekten som omsettes i en krets. Reaktiv effekt oppstår i vekselstrømskretser når strømmen er ute av fase med spenningen, det vil si at noe energi vekselvis blir tatt opp og avgitt igjen.

Spoler og kondensatorer

• Strømmen gjennom en ideell spole er faseforskjøvet 90° bak spenningen over den (Null motstand og positiv reaktans).
• Strømmen gjennom en ideell kondensator er faseforskjøvet 90° foran spenningen over den (Null motstand og negativ reaktans).
• En krets kan ha både motstand $R$ og reaktans $X$. Impedansen $Z=R+iX$.
• Se impedans for utregning av reaktans og induktans.

Definisjoner

• Faseforskyvning mellom strøm og spenning: $\phi =\theta _{v}-\theta _{i}$
• Aktiv effekt: $P=V_{\mathrm {eff} }I_{\mathrm {eff} }\cos \phi$
• Reaktiv effekt: $Q=V_{\mathrm {eff} }I_{\mathrm {eff} }\sin \phi$
• Kompleks effekt: $S=P+iQ=V_{\mathrm {eff} }I_{\mathrm {eff} }(\cos \phi +i\sin \phi )=V_{\mathrm {eff} }I_{\mathrm {eff} }e^{i\phi }$
• Tilsynelatende effekt: $|S|={\sqrt {P^{2}+Q^{2}}}=V_{\mathrm {eff} }I_{\mathrm {eff} }$
• I tillegg: $S=VI^{*}$, der $I^{*}$ er komplekskonjugatet av strømviseren.

der de reelle tallene:

• $V_{\mathrm {eff} }$ og $I_{\mathrm {eff} }$ er effektivverdier av henholdsvis spenning og strøm.
• $\theta _{v}$ og $\theta _{i}$ er henholdsvis spenningens og strømmens konstante relative fasevinkler.
• $i$ er den imaginære enheten.

Enhet

Aktiv effekt: Watt
Reaktiv effekt: VAr
Kompleks eller tilsynelatende effekt: VA (Volt-ampère)

Legg merke til

• Aktiv eller gjennomsnittlig effekt er kretsens netto tilførte effekt i løpet av en hel periode.
• Reaktiv effekt er effekten som i løpet av en hel periode går inn og ut igjen av kretsen uten å bli forbrukt eller skapt i kretsen.
• Analogt med aktiv effekt, sier man at en krets forbruker eller avgir reaktiv effekt når man mener at kretsen henholdsvis har positiv eller negativ reaktans. Mer pedagogisk er det å si at kretsen er enten induktiv eller kapasitiv.
• Selv om den reaktive effekten ikke gjør arbeid i kretsen, belaster den strømnettet og bidrar til overføringstap i strømnettet.
• Kretsens reaktans kan nøytraliseres av en motsatt reaktans i seriekobling.
• For likestrømskretser og resistive kretser er kompleks og aktiv effekt det samme og kalles da bare effekt. Det er fordi reaktansen, og følgelig den reaktive effekten, er null.
• Komplekse størrelser ment til å beskrive vekselstrømskretser er kun matematiske hjelpemidler som gjør det mulig å overføre problemer i tidsplanet til det komplekse tallplanet. Disse størrelsene er avledet av differensialligninger som representerer fysikalske lover.

Se også

• Impedans