Реактивная мощность и Вар.
ссылка на БСЭ

AOR
Спасибо. По ссылке:
А. м. Р зависит от действующих значений напряжения V и силы тока I и от косинуса j, где j — угол сдвига фаз между V и I.
Обычно угол между током и напряжением называют углом фи.
Вар, вольт-ампер реактивный
Так я и знал.
Тогда и активную мощность надо выражать в вольт-амперах Ва.
Единица измерения А. м. — ватт (вт )
Для меня немного странно - активная мощность в ваттах, а реактивная в вольт-амперах.
Igor 2
Ну, а за вторую часть задачи, извините, двойка. Эквивалент нашей цепи- последовательно включённые сопротивление 30 ом и ёмкость с модулем реактивного сопротивления 10 ом. Так как цепь неразветвлённая, ток через все элементы будет протекать один и тот же- 1А.
Подумал. Согласен.

Юрик
А. м. Р зависит от действующих значений напряжения V и силы тока I и от косинуса j, где j — угол сдвига фаз между V и I.
Активная мощность, да на косинус, а чем сдвиг фазы определить, в фи как мы привыкли или другую букву написать, думаю не важно.
Тогда и активную мощность надо выражать в вольт-амперах Ва.
Единица измерения А. м. — ватт (вт )
Для меня немного странно - активная мощность в ваттах, а реактивная в вольт-амперах.
Не, реактивная в ваттах не будет, ее можно только в варах выразить. В ваттах активная мощность, а в вольт-амперах, насколько я знаю выражают полную мощность. Мне кажется это принципиально, определиться что в чем выражается.

AOR
Не, реактивная в ваттах не будет, ее можно только в варах выразить
Думаете? И активную и реактивную мощность можно выражать и в ваттах и в вольт-амперах. Только в конретном изложении необходимо определиться в чем именно.
В ваттах активная мощность, а в вольт-амперах, насколько я знаю выражают полную мощность
Если брать и ток и напряжение комплексные, то да. А если брать активный ток и активное напряжение для активной мощности, и реактивные ток и напряжение для реактивной, то и там, и там будут вольт-амперы, или те же активные и реактивные ватты.

И активную и реактивную мощность можно выражать и в ваттах и в вольт-амперах. Только в конретном изложении необходимо определиться в чем именно.
Да, для этого и придумали вар. Все-таки ватт ассоциируется с полезной работой за единицу времени.
В ваттах активная мощность, а в вольт-амперах, насколько я знаю выражают полную мощность
Если брать и ток и напряжение комплексные, то да. А если брать активный ток и активное напряжение для активной мощности, и реактивные ток и напряжение для реактивной, то и там, и там будут вольт-амперы.
Будут, но полная мощность подразумевается комплексная.

AOR
Да, для этого и придумали вар
Никто не придумывал, просто так же как ва.
Сойдемся на том, что это данные некой инциклопедии, а в них в основном данные урывочные.
Все-таки ватт ассоциируется с полезной работой за единицу времени
Ассоциируется и у меня, но смысла нет.
Будут, но полная мощность подразумевается комплексная
Конечно комплексная. А есть активная и реактивная, и та, и та, измеряется как в ваттах, так и в волть-амперах.

fil
Давайте для начала определим энергию, запасенную в конденсаторе как реактивную

Неаа...
К заряженному конденсатору подключим паяльник и он нагреется.
Правда, слабо :)

Valery
fil
Давайте для начала определим энергию, запасенную в конденсаторе как реактивную
К заряженному конденсатору подключим паяльник и он нагреется
Верное замечание. Здесь Igor 2 прав. Нет реактивной энергии, есть реактивная мощность. А энергия та запасена. А линия заряжена энергией, как и конденсатор.

Igor 2
Не пойму, чем вам не нравится это четкое определение
Реактивная электрическая энергия (мощность) (реактивная составляющая электрической энергии (мощности) — энергия, которой обменивается генератор и приемник и которая участвует в создании переменной составляющей электромагнитного поля, но не преобразуется в иные виды энергии и не совершает работу
школьник 8 класса, посещающий уроки физики, знает, что заряженный конденсатор обладает потенциальной энергией. При чём здесь "реактивная энергия"?
Насколько я понимаю, мы не обсуждаем ни вопросы механики с подвешенными телами, ни вопросы электростатики. Мы обсуждаем цепи с гармоническими колебаниями. При этом распространять физические понятия механики в область теории электромагнитного поля не корректно.
Кроме того, с какой стати, не отрицая понятие реактивной мощности электромагнитного поля, вы отрицаете понятие реактивной мощности? Нет ни малейшего противоречия - есть изменение по закону (1+cos(2*омега*t)) энергии в конденсаторе. Есть мгновенная мощность, определяемая как производная по времени от этой величины. Почему реактивная мощность не имеет законное право собственную реактивную энергию - обЪясните наконец. Доводы -типа "нет ее и все!" не убедительны. Другое дело, что среднее значение этих величин за период колебания равен 0, так на то они обе и реактивные.
До линии мы еще не дошли (нет уверенности, что вообще когда нибудь дойдем), но там те же рассуждения.
Вообще понятие реактивной энергии широко используется в радиотехнике, как некий критерий широкополосности системы (антенны, фильтры и пр.). Привожу пример.
Помните картинку с разведенными обкладками конденсатора (конденсатор превращается в диполь). Ведь как обясняется процесс излучения?
Свободно распространяющиеся токи смещения, которым соответствует переменное во времени электрическое поле Jсм=eps*dE/dt (Jсм-вектор тока смещения) и связанное с ним переменное магнитное поле представляет собой излученную эл.магнитную волну.
Связанным токам смещения, т.е. связанному эл.м. полю соответствует связанная (реактивная) энергия.
В качестве излучателя целесообразно использовать такие схемы, у которых связанная (реактивная часть) эл.м. энергии минимальна. Между тем, увеличение реактивной энергии сопровождается ростом потерь в проводниках и диэлектриках, а также ухудшением частотных характеристик.
Последнее, кстати, я и имел в виду о косвенном проявлении реактивной мощности при выделении тепла и пр. активной энергии ( вы все время выдергиваете из контекста и считаете, что я преобразовал реактивную ээнергию в активную).
Настолько все понятно, что комментировать нечего. Может вам просто само слово "реактивная энергия" не нравиться?

Юрик

Этот "поганый" конденсатор сдвигает максимум тока и максимум напряжения.
А мощность, по определению, это произведение мгновенного тока на мгновенное напряжение.

Юрик
Верное замечание. Здесь Igor 2 прав. Нет реактивной энергии, есть реактивная мощность. А энергия та запасена. А линия заряжена энергией, как и конденсатор.
В статике (постоянное напряжение) она запасена (статична). В цепях с гармоническими колебаниями конденсатор то заряжается от источника, то отдает ему свою энергию. Она все время меняется, а значит присутствует мощность. И мощность и эенергия за период в среднем равны 0. В этом смысле они реактивные -работы то нет.

fil
В цепях с гармоническими колебаниями конденсатор то заряжается от источника, то отдает ему свою энергию.
Не уверен, что так.
а значит присутствует мощность
реактивная
И мощность и эенергия за период в среднем равны 0
Почему не указываете, что энергия запасена и не равна нулю, как реактивная мощность?
В этом смысле они реактивные -работы то нет
Поэтому есть только запасенная энергия и реактивная мощность.

Юрик
В цепях с гармоническими колебаниями конденсатор то заряжается от источника, то отдает ему свою энергию
Это не я придумал - это во всех учебниках по радиотехнике написано. Просто найдите какой-нибудь и сразу вспомните. Даже IGOR 2 с этим согласен (см. его пост 28 Мар 2007 02:30:57 ).
Но он реактивную энергию этого процесса упорно называет потенциальной.
По поводу терминов -что вы понимаете под словом запасенная, то. что она не выделяется на нагрузке?
Вдумайтесь, что-то запасенное -это то, что про запас, например, висящий кирпич или зраяженный постоянным напряжением конденсатор. Здесь то происходит постоянный обмен энергией (реактивной, не производящей работу) и она очень даже не висит как кирпич, а портит постоянно входное сопротивление вашей антенны (прочитайте мой пост выше).
Кроме того, завтра подойдите к главному энергетику своего радиоцентра и поинтересуйтесь -где у него стоят счетчики реактивной энергии (не потенциальной) и ее компенсаторы. А потом скажите, что один ваш очень грамотный знакомый с красным дипломом доказал, что реактивной мощности нет и платить за нее больше не надо. Он вам все доходчиво объяснит.

fil
Вы не согласны, что входное сопротивление не может быть комлексным? И на его входе развивается как активная, так реактивная мощность.
По поводу терминов -что вы понимаете под словом запасенная, то. что она не выделяется на нагрузке?
Вы же прекрасно понимаете, что имеется ввиду.
Здесь то происходит постоянный обмен энергией (реактивной, не производящей работу)
Скорее колебания энергии. Собственные колебания. Как в колебательном контуре.
портит постоянно входное сопротивление вашей антенны
Если передатчик с регулируемым выходным сопротивлением, то не испортит.
потом скажите, что один ваш очень грамотный знакомый с красным дипломом доказал, что реактивной мощности нет и платить за нее больше не надо
Не реактивная мощность. Я не говорил что нет реактивной мощности, и пока ещё не затронул тему о её работе. А говорил, что нет понятия реактивной энергии. Реактивная мощность развивается, как и полная с активной, а энергия запасается и передается.

fil
Почему реактивная мощность не имеет законное право собственную реактивную энергию - обЪясните наконец.
Хорошо, давайте всё с начала.
Итак, цитирую Вас же, пардон, с той страницы не умею, напишу сам
W(t)=C*(U*cos(омега*t))^2)/2
Не читал Вашу переписку с другими участниками- извините, цейтнот, но думаю, что мы сходимся в том, что энергия поступает в конденсатор, затем из него, приход- уход энергии в установившемся режиме за период одинаковый, средняя энергия конденсатора за период- Wср=(1/2пи)*интеграл от нуля до двух пи C*(U*cos(x))^2)/2 dx=(С/4)*U^2, и естественно, не равна нулю. За полпериода результат, естественно, аналогичный. Итак, что же Вам не ясно- потенциальная энергия на конденсаторе состоит из суммы двух компонент- постоянной, её величину я указал выше, и переменной с частотой 2 омега. (график изменения мощности- постоянная составляющая + синусоида с амплитудой, равной этой постоянной составляющей и удвоенной частотой). Почему Вы эту ПОТЕНЦИАЛЬНУЮ энергию называете "реактивной", потому что ли, что в установившемся режиме ток и напряжение ортогональны? Но это же говорит только о том, что поступившая энергия за период равна отданной, но она- то от этого не становится РЕАКТИВНОЙ!

Юрик
Может Вам уже и написали- читать некогда, полная мощность- вольт*ампер (ВА), активная- ватт, реактивная- вольт*ампер реактивный (Вар)

Igor 2
Может Вам уже и написали
Да, разбирали тут. Есть противоречия.

fil
Я отлучусь минут на 40, постарайтесь мне объяснить, почему всё- таки потенциальная энергия вдруг превратилась в "реактивную". Особо не спешите, до 23 я смогу писать.

Юрик
Вернусь- разберёмся

Юрик
Вы не согласны, что входное сопротивление не может быть комлексным? И на его входе развивается как активная, так реактивная мощность
Конечно согласен.
Скорее колебания энергии. Собственные колебания. Как в колебательном контуре
Не совсем. Собственные колебания происходят в резонансных системах, где есть резонананс, например в контуре, резонаторе, отрезке линии резонансной длины. Если нет потерь, то они происходят без участия генератора. В нашем случае есть генератор, подключенный к конденсатору. Напяжение меняется по синусоидальному закону. Что это значит. Пусть конденсатор в начальный момент заряжен (действительно есть запасенная мощность от генератора). В первую четверть периода напряжение и запасенная энергия уменьшается до 0 (конденсатор разряжается в иточник, отдает ему энергию), что соответствует отрицательной мощности. Во вторую четверть периода, переходя через 0, он начинает заряжаться от источника и запасать энергию. При этом мощность положительна. Т.е. есть постоянный обмен энергией.

Если передатчик с регулируемым выходным сопротивлением, то не испортит
Вы антенщик и меня поймете. Я не имел в виду плохой КСВ на центральной частоте, а узкую полосу согласования. Я вот, что имел в виду.
В качестве излучателя целесообразно использовать такие схемы, у которых связанная (реактивная часть) эл.м. энергии минимальна. Между тем, увеличение реактивной энергии сопровождается ростом потерь в проводниках и диэлектриках, а также ухудшением частотных характеристик.
Не реактивная мощность. Я не говорил что нет реактивной мощности
Извините, я оговорился. В посте я упоминал о счетчике реактивной ээнергии на вашем предпрятии.
Я периодически делаю эти оговорки, потому-что для меня эти понятия неразрывно связаны.

Igor 2
Согласен, описался, естественно в линии существует средняя реактивная энергия, равная половине максимальной. Нулю равна только средняя реактивная мощность.
А почему мне ее так не называть, если
1. Есть реактивная мощность. Гораздо логичней ее связать именно с реактивной энергией. Членораздельное определение реактивной энергии я привел.
2. Есть общепринятые обозначения в электродинамике и радиотехнике. О реактивной энергии в электродинамике есть постоянные упоминания в серьезной литературе. В антенной литературе это норма. Пример в силовой электротехнике я привел Юрику.
3. Понятие о потенциальной энергии пришло из механики и в электродинамике практически не применяется, в отличие от реактивной.
Если принципиальное понимание процесса у нас совпадает, а спор ведется только о терминологии, то называйте энергию, соответствующую реактивной мощности как угодно. Это ваше право называть реактивную эенергию потенциальной или как-нибудь иначе.

fil
Это ваше право называть реактивную эенергию потенциальной или как-нибудь иначе.
Я так же не оспариваю Ваше право называть потенциальную энергию реактивной.

Igor 2
Я так же не оспариваю Ваше право называть потенциальную энергию реактивной.
Естественно. Я лишь против введения людей в заблуждение высказываниями типа "реактивной энергии в радиотехнике нет", несмотря на постоянное употребление этого термина специалистами.

fil
Наверное, я не специалист....

fil
Кстати, оригинальная задачка, как раз в тему энергии заряженного конденсатора. Вы имеете 2 конденсатора одинаковой ёмкости. Один из них заряжен до 10 вольт. Вы подключаете к нему второй, разряженный конденсатор. Каково будет напряжение на образовавшейся батарее конденсаторов?

Igor 2
Я этими вещами сто лет не занимался, могу и ошибмиться. Но если не думать, а на вскидку, то 7.07 В.
Кстати, мы рассматривали генератор с емкостью. А в случае индуктивности? как вы определяете реактивную энергию в системе генератор-катушка тоже как потенциальную?
Наверное, я не специалист....
В отличие от вас я не так категоричен в отношении собеседников. Любой специалист имеет право на ошибку, особенно в вопросах, которыми постоянно не занимается. Важно лишь это ошибку понять.

fil
А в случае индуктивности? как вы определяете реактивную энергию в системе генератор-катушка тоже как потенциальную?

"Соответственно кинетической энергии тела mv^2/2 отвечает энергия магнитного поля тока Li^2/2." Там же про конденсатор. Физика 11 класс, стр. 86. На стр. 88- таблица, где более подробно.
Любой специалист имеет право на ошибку, особенно в вопросах, которыми постоянно не занимается.
Понятно, я же не занимаюсь радиосвязью... И антеннами тоже не занимаюсь... И вообще я физик- ботаник...Шутка. Я проконсультировался с профессором, преподающим физику в одном из московских ВУЗов, который подтвердил мою точку зрения- понятия "реактивная энергия" в том смысле, в котором его используете Вы, в физике просто нет. Это подтверждается уже хотя бы и тем, что нигде, кроме как в инете, Вы не нашли его определения. А в инете можно много чего написать если пальцы не болят. Тем не менее, я не отрицаю Ваше право пользоваться нетрадиционной терминологией, так же, как полагаю, и Вы не отрицаете моего права пользоваться традиционной. Я даже согласен на то, чтобы Вы дипОль называли дИполем (если Вы его называете именно так). Обратите внимание, что остался без ответа один очевидный вопрос- активная и реактивная мощность почему- то измеряются в разных единицах, а активная и "реактивная" энергия? В каких же единицах мы будем измерять Вашу энергию? Ответьте, пожалуйста! Хотелось бы так же обратить Ваше внимание на следующий факт. Нередко в сложившихся коллективах начинают применять нетрадиционную терминологию, навязывая её вновь приходящим, через некоторое время внутри коллектива это уже не воспринимается как нонсенс, особенно, если есть один "гуру", который научил этому остальных, или если коллектив учился по методичкам оставленным им в наследие. Мы тоже иногда говорим на своеобразном "сленге", однако, выносить его за пределы коллектива, а тем более, навязывать кому- то, я считаю для себя неэтичным. Вы взгляните на свои институтские конспекты, к чему неоднократно призывали меня, и напишите, давалось ли ТАМ понятие "реактивная энергия", было ли это в каких- либо УЧЕБНИКАХ.
По поводу задачи.
Я этими вещами сто лет не занимался.
Да ладно, не скромничайте. Мы энергию заряженного конденсатора уже четвёртый день обсуждаем.
Но если не думать, а на вскидку, то 7.07 В.
А Вы не находите, что в Вашем решении не выполняется очевидный закон сохранения заряда? Ведь q=CU! Следовательно, C1*U1=C2*U2. Ёмкость увеличилась в 2 раза, а напряжение у Вас почему- то упало только в корень из двух. Объясните пожалуйста! Может всё- таки подумать?

Юрик
А у Вас в коллективе применяют термин "реактивная энергия"? У нас- нет.

fil
Ваше послание Юрику
В первую четверть периода напряжение и запасенная энергия уменьшается до 0 (конденсатор разряжается в иточник, отдает ему энергию), что соответствует отрицательной мощности. Во вторую четверть периода, переходя через 0, он начинает заряжаться от источника и запасать энергию. При этом мощность положительна.
Неплохо было бы уточнить, что разговор идёт о МГНОВЕННОЙ мощности. Мощность- это другое.
В нашем случае есть генератор, подключенный к конденсатору. Напяжение меняется по синусоидальному закону. Что это значит. Пусть конденсатор в начальный момент заряжен (действительно есть запасенная мощность от генератора). В первую четверть периода напряжение и запасенная энергия уменьшается до 0 (конденсатор разряжается в иточник, отдает ему энергию)
Здесь ошибка. Вы рассматриваете случай, когда напряжение меняется по КОСИНУСОИДАЛЬНОМУ закону. Думаю, что спорить не будете, давайте лучше про задачку с конденсаторами.

Igor 2
Про задачку. Как я и писал, сто лет не решал задачки по статике. Дома нет ни одной книги. Ответ дал, как вы и догадываетесь, исходя из балланса мощностей. Может ответ не верный и часть энергии потратилось на перенос зарядов. . При этом энергия уменьшилась в 2 раза. Если объясните без лишних подколов - не обижусь, а даже наоборот. Просьба, только, не аннулируйте мой диплом о высшем образовании.
Теперь к нашим баранам. Если вы помните мы обсуждали вопрос существования энергии, сопутствующей
реактивной мощности. Ваше высказывание. Цитирую.
Так вот, вынужден Вас огорчить, реактивной может быть только мощность, а она, как я уже неоднократно писал, энергией не обладает. Энергия по определению- определённый интеграл от АКТИВНОЙ мощности по времени. Как видите, реактивная мощность тут не при делах.
Мне показалось, что мы вроде бы сошлись на том, что некая энергия,сопутствующая реактивной мощности с все-же есть. Я (и не только я, об этом позже) ее называю реактивной. Вы, я уж не и не знаю, что вы для линии придумаете. В конденсаторе - у вас потенциальная, на катушке кинетическая. А в линии, что -непрерывный переход потенциальной энергии в кинетическую. Это уже чистый перенос физических понятий механики в радиотехнику. Подход заманчивый, но некорректный.
В США был такой ученый теоретик Р.Кинг. По своим лекциям в Гарварде он со товарищи написал книгу "Передающие линии, антенны и волноводы". Там есть такое замечание -"Если полю приписывается физическая реальность, то трудности распространения некой физической реальности, движущейся через полную пустоту, обходят с помощью предположения, что существует электромагнитный эфир, заполняющий собой все пространство". То же самое произойдет, если в электродинамики мы будем пользоваться понятиями механики.
Я уже писал раньше, что:
Реактивная мощность, в отличии от активной, не относится к фундаментальным понятиям. В разных областях она определяется по-разному. Например, в схемотенхнике это понятно - U*I/2 на реактивном элементе.
В теории излучения вводится понятие комплексной мощности и энергии излучения, используя комплексную теорему Пойнтинга. Там сложные интегралы и векторная алгебра. При этом в расчетах это понятие практически не используют и физический смысл ей придать трудно. Она только косвенно указывает на степень реактивности замкнутой системы и используется при оценки потенциально достижимой полосы.
В длинных линях без излучения, теория которых все же ближе к теории четырехполюсников, реактивную энергию, по видимому надо трактовать, как запасенную в линию.
При вашем разговоре с профессором не присутствовал и комментировать его высказывания заочно не могу.
Обратите внимание, что остался без ответа один очевидный вопрос- активная и реактивная мощность почему- то измеряются в разных единицах, а активная и "реактивная" энергия? В каких же единицах мы будем измерять Вашу энергию?
В том то и дело, что реактивная энергия, в отличии от активнной, не относится к фундаментальным понятиям и меры измерения могут быть разными в разных областях.
Широко используется понятие реактивной энергии в энергетике. Есть счетчики реактивной энергии (а не потенциальной и кинетической или запасенной). Здесь ее измеряют в вар-ах.
В теории поля мне неизвестны общепризнанных единиц измерния. Это не случайно, потому-что для расчетов эту величину в этой области вообще как то использовать практически невозможно. То же в длинных линиях. Я вообще эту дискуссию не затеял-бы, если бы не упомянули, что реактивной может быть только мощность.
Теперь об этом.
Вы взгляните на свои институтские конспекты, к чему неоднократно призывали меня, и напишите, давалось ли ТАМ понятие "реактивная энергия", было ли это в каких- либо УЧЕБНИКАХ.
По поводу задачи.
Взглянул на первые попавшиеся. Цитирую. Потерпите.
1. Вольман, Пименов "Техническая электродинамика", стр.67
" Реактивный поток энергии изменяется со временем по гармоническому закону с частотой (2*omega). В течении периода он половину времени имеет "+" значение, а вторую половину "-"., т.е. энергия поступает из пространства в объем V."
2. Айзенберг "Антенны УКВ", 1957 г., стр. 108
"Свободно распространяющиеся токи смещения, которым соответствует переменное во времени электрическое поле Jсм=eps*dE/dt (Jсм-вектор тока смещения) и связанное с ним переменное магнитное поле представляет собой излученную эл.магнитную волну.
Связанным токам смещения, т.е. связанному эл.м. полю соответствует связанная (реактивная) энергия.
В качестве излучателя целесообразно использовать такие схемы, у которых связанная (реактивная часть) эл.м. энергии минимальна. Между тем, увеличение реактивной энергии сопровождается ростом потерь в проводниках и диэлектриках, а также ухудшением частотных характеристик." Это я уже цитировал раньше.
А вообще-то я, еще раз повторяю, затеял все это обсуждение не ради того, как правильно называть энергию, соответствующую реактивной мощности , а потому-то вы заявили, что "реактивной может быть только мощность, а она, как я уже неоднократно писал, энергией не обладает".