Lassen Sie uns den Leistungsaspekt für eine Sekunde ignorieren und darüber nachdenken, was Reaktanz wirklich ist.
Sie kennen sich mit Mathematik und Theorie aus und können mit komplexen Zahlen, Zeigern und all dem über Dinge in abstrakten theoretischen Konstrukten sprechen. Aber abstrakte Modelle sind genau das: abstrakte Modelle. Die Mathematik kann eine Sache modellieren, aber sie hilft Ihnen nicht wirklich, das physikalische System zu verstehen, das sie modelliert, außer auf andere abstrakte Arten.
Lassen Sie uns also die Mathematik für eine Sekunde ignorieren und darüber sprechen, was Reaktanz wirklich ist.
Sprechen wir eigentlich über Widerstand. Die eigentliche Komponente zur Impedanz. Letztendlich bedeutet Widerstand Energieverlust. Der Widerstand verbraucht einen Teil der kinetischen Energie von Elektronen, die sich durch den Stromkreis bewegen. Dies äußert sich in dem bekannten ohmschen Spannungsabfall, den wir bei jeder ohmschen Last sehen. Elektronen schlagen in Sachen ein, setzen sie in Schwingung und die ohmsche Last erwärmt sich, wenn Joule von den Elektronen verloren gehen und in die Last übertragen werden. Je schneller die Energierate ist, die sich durch diese Last bewegt, desto schneller geht die Energie verloren und desto schwerer müssen Sie Druck ausüben, um dies zu erreichen.
Aber das ist nur eine Seite der Medaille. Neben der einfachen Abgabe von Energie an die Umwelt kann noch eine weitere Option auftreten: Energie kann gespeichert werden. Kapazität und Induktivität werden oft als "Duale" voneinander bezeichnet, da sie beide Maßnahmen zur Energiespeicherung sind. Die Kapazität ist ein Maß für die in einem elektrischen Feld gespeicherte Energie, während die Induktivität ein Maß für die in einem Magnetfeld gespeicherte Energie ist.
Die gespeicherte Energie sieht zumindest auf den ersten Blick so aus, als würde Energie abgeführt. In beiden Fällen ist die im Stromkreis vorhandene Energie nicht mehr vorhanden. Der einzige Unterschied zwischen Widerstand und Reaktanz besteht darin, dass mit Widerstand diese Energie endgültig verloren geht, aber die Reaktanz wird diese Energie zu einem späteren Zeitpunkt schließlich an den Stromkreis zurückgeben. Nun, und natürlich als Maß für die Speicherung erreichen sie bei einem statischen Schaltkreis schließlich eine maximale Speichermenge. Ein Kondensator benötigt eine höhere Spannung, um mehr Energie zu speichern, ein Induktor benötigt ebenfalls einen höheren Strom, um mehr Energie zu speichern. Dies ist der Reaktanzaspekt. Wenn Energie gespeichert wird, wird durch diese Reaktanz scheinbar weniger Energie verbraucht, bis sie vollständig verschwindet. Wenn der Strom ausfällt, wird die gespeicherte Energie wieder in den Stromkreis abgegeben.
Was ist Scheinkraft? Es ist einfach die Rate, mit der eine Schaltung oder ein Teil einer Schaltung (abhängig davon, was Sie berechnen / betrachten) Energie speichert, oder, wenn die Größe entgegengesetzt ist, die Rate, mit der sie Energie freisetzt. Das ist alles. Es ist nicht seltsam oder seltsam, und es ist eine reale, physische, quantifizierbare Sache. Wenn Sie eine massive Kondensatorbank aus einer Batterie aufladen, verbraucht sie Joule aus dieser Batterie, und zwar mit einer bestimmten Rate, die zunächst am höchsten ist, aber schließlich auf Null fällt. Dies ist technisch gesehen Blindleistung. Aber es wird immer noch in Watt gemessen, und Watt ist immer Watt. Sie messen nur die Geschwindigkeit, mit der etwas Joule gespeichert hat, und nicht die Geschwindigkeit, mit der es sie einfach zerstreut hat.
Ich denke, Ihre Verwirrung ist, dass Sie tatsächlich schon zu der Antwort gekommen sind, ohne es zu merken. Wenn Sie einen Stromkreis haben, der nur Kondensatoren und Induktivitäten enthält, gibt es kein "P", da bei einer bestimmten Anzahl von Joule pro Sekunde keine Energie abgeführt wird. Es wird nur Energie gespeichert , die schließlich freigesetzt wird. Ja, der Durchschnitt liegt also bei 0. Blindleistung ist immer vorhanden. Es ist letztendlich nur Speicher, nicht Verbrauch, also ja, es wird immer immer durchschnittlich 0 sein. Diese Joule wurden ausgeliehen, aber Induktoren und Kondensatoren haben eine hervorragende Bonität und zahlen Sie immer irgendwann zurück, sodass Sie tatsächlich keine verloren haben Geld / Joule auf lange Sicht.
Sie müssen also überhaupt nicht mathematisch darüber sprechen. Wenn Sie verstehen, dass Blindleistung einfach die Geschwindigkeit ist, mit der Energie gespeichert und dann freigesetzt wird, gemessen in Joule pro Sekunde oder Watt wie alles andere, was mit Leistung zu tun hat, sollten Verhalten und Mathematik nur logisch sinnvoll sein, denn das ist letztendlich was Sie modellieren mit besagter Mathematik.
Nun könnte man sich fragen, warum Blindleistung überhaupt wichtig ist, wenn sie im Durchschnitt auf Null liegt.
Lassen Sie uns ganz schnell über den Leistungsfaktor sprechen. Der Leistungsfaktor ist natürlich das Verhältnis von realer zu scheinbarer Leistung. Dies scheint eine ziemlich seltsame oder sinnlose Sache zu sein, ein Verhältnis von zu haben. Ich meine, wen interessiert das? Die scheinbare Kraft geht nicht wirklich verloren, warum sollte man sie überhaupt messen?
Das Problem ist, dass dieser Energiespeicher niemals (außer im Fall von vielleicht Supraleitern) vollständig effizient ist. Elektronen müssen sich auf die negative Platte eines Kondensators bewegen, während eine gleiche Anzahl von Elektronen von der positiven Platte gedrückt wird. Die Bewegungsladung ist aktuell. Leiter (wieder, außer im Fall der Supraleitung) haben immer einen gewissen Widerstand, so dass Sie Verluste haben. Im Zusammenhang mit Wechselstrom, bei dem das Speichern von Energie in dieser Hinsicht einen tiefgreifenden Effekt hat, fließen immer wieder Elektronen ein und aus, die ohne Grund nutzlos Energie speichern. Obwohl die Energie in den Stromkreis zurückgeführt wird, leiden Sie immer noch unter Verlusten in Form von fließendem Strom, ohne dass dieser Arbeit leistet. Ja wirklich,
Vergessen Sie niemals dieses wichtige Konzept, dass all dies letztendlich nur eine andere Art von abstrakter Sichtweise oder Modellierung eines wahren, physischen Prozesses ist, der im Kern tatsächlich sehr einfach ist. Die Speicherung von Energie und dass es zwei verschiedene Felder gibt, mit denen sie gespeichert werden kann. Aus diesem Konzept kann alles andere abgeleitet werden.
