Что такое реактивная электроэнергия

Сейчас на страницах интернета часто обсуждается тема о преобразовании реактивной энергии в активную мощность  различными приборами. Предлагаются всевозможные схемы. Идея экономически очень неплоха – преобразовать бесплатную или очень дешёвую  реактивную энергию в полезную и дорогую активную.

Давайте рассмотрим технические возможности такой идеи. Вспомним пружину. Чтобы сжать её руками, нужно поработать – приложить усилие  и переместить свободный конец пружины. На сжатие пружины будет затрачена энергия.  Сама энергия ниоткуда не возьмётся и никуда не денется, она перейдёт из наших рук и скопится в сжатой пружине. Теперь сама пружина сможет совершить работу – в идеале ровно такую же работу, какую мы затратим на её сжатие. Она сможет, например, вбросить металлический шарик в игру. Пружина не произведёт дополнительную энергию, она только отдаст ранее накопленную.

Не будем рассматривать сложные математические формулы. Они написаны для того, чтобы упростить расчёты переменного электрического тока,  но за этими расчётами не всегда видна физическая суть происходящего процесса.  Давайте посмотрим на графики тока и напряжения реактивной (емкостной) нагрузки в установившемся режиме.  Зададим максимум напряжения 4В (красная линия), максимум тока 4А (синяя линия).

графики

Рис.2.  Напряжение, ток и мощность при емкостной нагрузке

Мощность в любой момент времени равна произведению тока на напряжение. Зелёная линия – результат расчёта мощности. Четверть периода мощность положительная —  (конденсатор заряжается), ещё четверть периода мощность отрицательная (конденсатор разряжается). Сколько конденсатор принял энергии, столько и отдал. Это и есть реактивная энергия. Четверть периода идёт накопление энергии, затем четверть периода она практически полностью возвращается в сеть.  И никакие схемы не  могут заставить конденсатор отдать больший заряд энергии, чем он получил, как никакие ухищрения не заставят пружину без её завода работать в качестве двигателя автомобиля.

Что такое реактивная электроэнергия
Text has been updated Февраль 4, 2017 by the author: Vlad
Опубликовано в Активная и реактивная энергия