Elektricitet - grunderna
Lars Neuman LRF Konsult
Lars Neuman LRF Konsult maj
2012
1
U
I
R
Lars Neuman LRF Konsult
2
hög spänning
låg spänning
låg spänning
lägre resistans
hög ström
låg ström
Lars Neuman LRF Konsult
hög ström
3
Resistans
Lars Neuman LRF Konsult
4
EFFEKT
Effekten sägs vara ett mått på
arbetsförmågan
Effekt mäts i enheten Watt, förkortas W
Effekten betecknas i formler med P
P=U*I
Kombinerar vi med Ohms lag : U = R * I
så kan vi också skriva :
Lars Neuman LRF Konsult
5
Hur genereras en elektrisk ström ?
Om en trådslinga befinner sig
i ett växlande magnetfält
induceras en ström genom
tråden
Om en slinga roterar i
ett magnetfält
induceras en ström
genom tråden
Lars Neuman LRF Konsult
6
Om slingan rör sig med jämn hastighet får vi en sinusformad våg
N
S
Lars Neuman LRF Konsult
7
N
U
0
-U
S
Lars Neuman LRF Konsult
8
Sinus ?
c
c
a
a
α
b
α
b
Lars Neuman LRF Konsult
9
När man anger att spänningen är 230 V så är det spänningens effektivvärde
Ueff
toppvärde
Û toppvärde
Ueff effektivvärde
Effektivvärde är det värde på en växelspänning som ger
samma effektutveckling i en belastning som en likspänning
utav motsvarande nivå skulle
geLRF Konsult
Lars Neuman
10
Effekt i en likströmskrets: P = U * I
Effekt i en krets med växelspänning / växelström
i varje ögonblick gäller p = u * i
och i medeltal använder vi effektivvärden av U och I
P=U*I
- men bara om spänning U och ström I följs åt !
I praktiken brukar strömmen släpa efter!
Lars Neuman LRF Konsult
11
Motstånd
Spole – ger en eftersläpning
Lars Neuman LRF Konsult
12
Växelströmsmotstånd
spolen matas av växelström
magnetfältet kring spolen kommer hela tiden att växla
ett växlande magnetfält inducerar en ström i spolen som motverkar matad ström
det blir i själva verket ett som ett motstånd mot växelströmmen
Lars Neuman LRF Konsult
13
Den ström som passerar genom en spole vid växelströmsdrift blir fördröjd
tidsmässigt i förhållande till den matande spänningen.
Det betyder att U och I inte kommer samtidigt. Detta kallas för
fasförskjutning och påverkar effektutvecklingen i kretsen.
Lars Neuman LRF Konsult
14
φ
Eftersläpning
motsvarande
vinkeln φ
Effekt P = U * I * cos φ
Lars Neuman LRF Konsult
15
Enfaseffekt
Spänning
Ström
Notera också…!
Effekt
Det finns en liten del
negativ effekt
Lars Neuman LRF Konsult
16
I trefasgeneratorn finns istället tre stycken lindningar, förskjutna 1/3 varv
eller 120 grader i förhållande till varandra.
När dessa roterar i magnetfältet alstrar de var sin sinusformad
växelspänning, tidsförskjutna 1/3 period eller 120O.
Summan av ögonblicksvärdena av de tre spänningarna är alltid 0
– en stor fördel
Lars Neuman LRF Konsult
17
I trefasgeneratorn finns tre lindningar, sinsemellan förskjutna 1/3 varv
När de roterar i magnetfältet alstrar de var sin sinusformad
växelspänning, förskjutna 120O.
Lars Neuman LRF Konsult
18
Trefaseffekt
Effekten i varje fas
är pulserande
0
0
0
Summan av dem
ger en jämn effekt
0
Lars Neuman LRF Konsult
19
Uh Huvudspänning 400 V
Uf Fasspänning 400 /√3 = 230 V
Lars Neuman LRF Konsult
20
Lars Neuman LRF Konsult
21
Lars Neuman LRF Konsult
23
Oftast har vi en fasförskjutning φ också !
Alltså:
P = Uh * I * √3 * cosφ
Lars Neuman LRF Konsult
24
φ
Den positiva effekten är den vanliga aktiva effekten som ger nyttigt arbete.
Den betecknas med P och mäts i enheten Watt (W).
Den negativa effekten benämns reaktiv effekt och medverkar i kretsen till
uppbyggnaden av magnetfältet i spolen.
Den betecknas med Q och mäts i enheten Voltampere reaktivt (VAr)
Totala effekten i kretsen benämns skenbar effekt.
Den betecknas S och mäts i Voltampere (VA).
Lars Neuman LRF Konsult
26
Den negativa effekten eller reaktiva effekten belastar ledningsnätet
Som kund betalar man normalt bara för aktiv effekt, inte skenbar effekt.
Lars Neuman LRF Konsult
29
