एसी पावर: Difference between revisions

Latest revision as of 11:41, 14 February 2023

इस अस्पष्ट-गति के लंबे प्रदर्शन में गैर-तापदीप्त शहर के प्रकाश का टिमटिमाना दिखाया गया है। गतिमान प्रकाश के निशानों के असतत स्वरुप से मुख्य शक्ति की एसी प्रकृति का पता चलता है।

एक विद्युत परिपथ में, तात्क्षणिक शक्ति परिपथ के एक दिए गए बिंदु से ऊर्जा के प्रवाह की समय दर है। प्रत्यावर्ती धारा परिपथों में, प्रेरक और संधारित्र जैसे ऊर्जा भंडारण तत्व ऊर्जा प्रवाह की दिशा के आवधिक उत्क्रमण में परिणत हो सकते हैं। इसका एसआई मात्रक वाट है।

एसी तरंगरूप के एक पूर्ण चक्र पर औसत तात्क्षणिक शक्ति के एक ऐसे भाग को तात्क्षणिक सक्रिय शक्ति के रूप में जाना जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक दिशा में ऊर्जा का शुद्ध हस्तांतरण होता है, और इसके समय औसत को सक्रिय शक्ति या वास्तविक शक्ति के रूप में जाना जाता है।^[1]^: 3 तात्क्षणिक शक्ति का उस भाग को तात्क्षणिक प्रतिघाती शक्ति के रूप में जाना जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा का कोई शुद्ध हस्तांतरण नहीं होता है, बल्कि संग्रहित ऊर्जा के कारण प्रत्येक चक्र में स्रोत और भार के बीच दोलन होता है, और इसका आयाम प्रतिघाती शक्ति का निरपेक्ष मान है।^[2]^[1]^: 4

==साइनसोइडल स्थिर-अवस्था == में सक्रिय, प्रतिक्रियाशील, स्पष्ट और जटिल शक्ति एक साधारण प्रत्यावर्ती धारा (AC) सर्किट में एक स्रोत और एक रैखिक सर्किट समय-अपरिवर्तनीय प्रणाली | टाइम-इनवेरिएंट लोड होता है, जिसमें करंट और वोल्टेज दोनों समान आवृत्ति पर साइन लहर होते हैं।^[3]

ज्यावक्रीय स्थिर-अवस्था में सक्रिय, प्रतिघाती, आभासी और जटिल शक्ति

साधारण प्रत्यावर्ती धारा (एसी) परिपथ में एक स्रोत और एक रैखिक समय-अपरिवर्तनीय भार होता है, धारा और विभवान्तर दोनों एक ही आवृत्ति पर ज्यावक्रीय होते हैं।^[3] यदि भार विशुद्ध रूप से प्रतिरोधी है, तो दो राशियाँ एक ही समय में अपनी ध्रुवीयता को उत्क्रमित कर देती हैं। विभवान्तर और विद्युत धारा का गुणनफल प्रत्येक क्षण धनात्मक या शून्य होता है, जिसका परिणाम यह होता है कि ऊर्जा प्रवाह की दिशा उत्क्रमित नहीं होती है। इस स्थिति में, केवल सक्रिय शक्ति ही स्थानांतरित की जाती है।

यदि भार विशुद्ध रूप से प्रतिघाती है, तो विभवान्तर और विद्युत धारा 90 अंश चरण से बाहर होते हैं। प्रत्येक चक्र के दो चतुर्थांशों के लिए, विभवान्तर और विद्युत धारा का गुणनफल धनात्मक होता है, लेकिन अन्य दो चतुर्थांशों के लिए यह गुणनफल ऋणात्मक होता है, जो यह दर्शाता है कि औसतन उतनी ही ऊर्जा भार में प्रवाहित होती है जितनी कि वापस बाहर प्रवाहित होती है। प्रत्येक अर्द्ध चक्र में कोई शुद्ध ऊर्जा प्रवाह नहीं होता है। इस स्थिति में, केवल प्रतिघाती शक्ति प्रवाहित होती है: भार में ऊर्जा का कोई शुद्ध हस्तांतरण नहीं होता है; हालाँकि, विद्युत शक्ति तारों के साथ प्रवाहित होती है और उन्हीं तारों के साथ विपरीत दिशा में प्रवाहित होकर वापस लौटती है। इस प्रतिघाती शक्ति प्रवाह के लिए आवश्यक धारा रेखा प्रतिरोध में ऊर्जा का प्रसार करती है, यद्यपि आदर्श भार उपकरण स्वयं ऊर्जा का उपभोग न करे। व्यावहारिक भार में प्रतिरोध के साथ-साथ प्रेरकत्व या धारिता भी होती है, इसलिए सक्रिय और प्रतिघाती दोनों शक्तियाँ सामान्य भार में प्रवाहित होती हैं।

आभासी शक्ति विभवान्तर और विद्युत धारा के वर्ग-माध्य-मूल मानों का गुणनफल है। शक्ति तंत्र को संरचित और संचालित करते समय आभासी शक्ति को ध्यान में रखा जाता है, क्योंकि हालाँकि प्रतिघाती शक्ति से जुड़ी विद्युत धारा भार पर कार्य नहीं करती है, फिर भी इसे शक्ति स्रोत द्वारा आपूर्ति की जानी चाहिए। चालक, ट्रांसफॉर्मर और जनित्र को केवल उपयोगी कार्य करने वाली विद्युत धारा का वहन करने के स्थान पर कुल विद्युत धारा का वहन करने के लिए आकार देना चाहिए। विद्युत ग्रिडों में पर्याप्त प्रतिघाती शक्ति की आपूर्ति प्रदान करने में विफलता से विभवान्तर का स्तर कम हो सकता है और, कुछ परिचालन स्थितियों के तहत नेटवर्क या विद्युत-कटौती का पूर्ण पतन हो सकता है। इसका एक अन्य परिणाम यह है कि दो भारों के लिए आभासी शक्ति संयोजन तब तक यथार्थतः कुल शक्ति नहीं प्रदान करता है, जब तक कि उसके पास धारा और विभवान्तर (समान शक्ति गुणांक) के बीच समान चरण अंतर न हो।

परंपरागत रूप से, संधारित्र के साथ ऐसा व्यवहार किया जाता है जैसे कि ये प्रतिघाती शक्ति उत्पन्न करते हैं, और प्रेरकों के साथ ऐसा व्यवहार किया जाता है जैसे कि ये इसका उपभोग करते हैं। यदि एक संधारित्र और एक प्रेरक को समानांतर में रखा जाता है, तो संधारित्र और प्रेरक के माध्यम से प्रवाहित धाराएँ जुड़ने के स्थान पर निरस्त हो जाती हैं। विद्युत शक्ति संचरण में शक्ति गुणांक को नियंत्रित करने के लिए यह मूलभूत तंत्र है; संधारित्र (या प्रेरक), भार द्वारा 'खपत' ('उत्पादित') की गई प्रतिघाती शक्ति के लिए आंशिक रूप से क्षतिपूर्ति करने के लिए परिपथ में अंतःस्थापित किये जाते हैं। विशुद्ध रूप से धारितीय परिपथ, धारा तरंगरूप के साथ प्रतिघाती शक्ति की आपूर्ति करते हैं, जो विभवान्तर तरंग को 90 अंश तक ले जाते हैं, जबकि विशुद्ध रूप से प्रेरण परिपथ विभवान्तर तरंग को 90 अंश से पश्चगामी करते हुए धारा तरंगरूप के साथ प्रतिघाती शक्ति को अवशोषित करते हैं। इसका परिणाम यह है कि धारितीय और प्रेरकीय परिपथ तत्व एक दूसरे को निरस्त कर देते हैं।^[4]

File:Cmplxpower.svg

शक्ति त्रिभुज जटिल शक्ति सक्रिय और प्रतिघाती शक्ति का सदिश योग है। आभासी शक्ति, जटिल शक्ति का परिमाण है।
  सक्रिय शक्ति, P
  प्रतिघाती शक्ति, Q
  जटिल शक्ति, S'
  आभासी शक्ति, |S|
  धारा के सापेक्ष विभवान्तर का चरण,

\varphi

अभियंता, किसी तंत्र में ऊर्जा प्रवाह का वर्णन करने के लिए निम्नलिखित शब्दों का उपयोग करते हैं (और इनमें से प्रत्येक को उनके बीच अंतर करने के लिए एक अलग इकाई आवंटित करते हैं):

सक्रिय शक्ति,^[4] P, या 'वास्तविक शक्ति':^[5] वाट (W);
प्रतिघाती शक्ति, Q: वोल्ट-एम्पीयर प्रतिघाती (var);
जटिल शक्ति, S: वोल्ट-एम्पीयर (VA);
आभासी शक्ति, |S|: जटिल शक्ति S का परिमाण: वोल्ट-एम्पीयर (VA);
विद्युत धारा के सापेक्ष विभवान्तर का चरण, φ: विद्युत धारा और विभवान्तर के बीच अंतर का कोण (अंश में); $\varphi =\arg(V)-\arg(I)$ . विद्युत धारा पश्चगामी विभवान्तर (चतुर्थांश I सदिश), विद्युत धारा अग्रगामी विभवान्तर (चतुर्थांश IV सदिश)।

इन सभी को आसन्न आरेख (जिसे शक्ति त्रिभुज कहा जाता है) में दर्शाया गया है।

आरेख में, P सक्रिय शक्ति, Q प्रतिघाती शक्ति (इस स्थिति में धनात्मक), S जटिल शक्ति और S की लंबाई आभासी शक्ति है। प्रतिघाती शक्ति कोई कार्य नहीं करती है, इसलिए इसे सदिश आरेख के काल्पनिक अक्ष के रूप में दर्शाया जाता है। सक्रिय शक्ति कार्य करती है, इसलिए वह वास्तविक अक्ष है।

शक्ति की इकाई वाट (प्रतीक: W) है। आभासी शक्ति प्रायः वोल्ट-एम्पीयर (VA) में व्यक्त की जाती है क्योंकि यह वर्ग-माध्य-मूल विभवान्तर और वर्ग-माध्य-मूल विद्युत प्रवाह का गुणनफल है। प्रतिघाती शक्ति की इकाई वीएआर है, जिसका पूर्णरूप वोल्ट-एम्पीयर प्रतिघाती है। चूँकि प्रतिघाती शक्ति भार में कोई शुद्ध ऊर्जा स्थानांतरित नहीं करती है, अतः इसे कभी-कभी "वाटहीन" शक्ति कहा जाता है। हालाँकि, यह विद्युत ग्रिड में एक महत्वपूर्ण कार्य करता है और इसकी कमी को वर्ष 2003 की पूर्वोत्तर विद्युत-कटौती में एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में उद्धृत किया गया है।^[6] इन तीन राशियों के बीच संबंध को समझना शक्ति अभियांत्रिकी को समझने के केंद्र में है। इनके बीच गणितीय संबंध को सदिश द्वारा दर्शाया जा सकता है या सम्मिश्र संख्याओं, S = P + j Q (जहाँ j काल्पनिक इकाई है) का उपयोग करके व्यक्त किया जा सकता है।

File:Active-and-reactive-power-064pf-en.svg

एसी प्रणाली में तात्क्षणिक शक्ति, जब धारा विभवान्तर से 50 अंश पीछे हो जाती है।

ज्यावक्रीय स्थिर-अवस्था में गणना और समीकरण

फेज़र रूप में जटिल शक्ति (इकाई: VA) का सूत्र निम्न है:

S=VI^{*}=|S|\angle \varphi

,

जहाँ V, फेज़र रूप में विभवान्तर को वर्ग-माध्य-मूल के रूप में आयाम के साथ, और I, फेज़र रूप में धारा को वर्ग-माध्य-मूल के रूप में आयाम के साथ दर्शाता है। साथ ही परिपाटी द्वारा, I के सम्मिश्र संयुग्मी का उपयोग किया जाता है, जिसे स्वयं I के स्थान पर $I^{*}$ (या ${\overline {I}}$ ) द्वारा निरूपित किया जाता है। ऐसा इसलिए किया जाता है क्योंकि अन्यथा S को परिभाषित करने के लिए गुणनफल V I का उपयोग करने से ऐसी राशि प्राप्त होती है जो V या I के लिए चुने गए निर्देश कोण पर निर्भर करती है, लेकिन S को V I* के रूप में परिभाषित करने से ऐसी राशि प्राप्त होती है जो निर्देश कोण पर निर्भर नहीं करती है और S को P और Q से संबंधित करने की अनुमति प्रदान करती है।^[7]

जटिल शक्ति (इकाई वोल्ट-एम्पियर, VA में) के अन्य रूप Z, भार प्रतिबाधा (इकाई ओम, Ω में) से प्राप्त होते हैं।

S=|I|^{2}Z={\frac {|V|^{2}}{Z^{*}}}

.

परिणामस्वरूप, शक्ति त्रिभुज के संदर्भ में वास्तविक शक्ति (इकाई वाट, W में) निम्न रूप में प्राप्त की जाती है:

P=|S|\cos {\varphi }=|I|^{2}R={\frac {|V|^{2}}{|Z|^{2}}}\times {R}

.

विशुद्ध रूप से प्रतिरोधी भार के लिए, वास्तविक शक्ति को निम्न रूप में सरल बनाया जा सकता है:

P={\frac {|V|^{2}}{R}}

.

R भार के प्रतिरोध (इकाई, ओम, Ω में) को दर्शाता है।

प्रतिघाती शक्ति (इकाई वोल्ट-एम्पियर-प्रतिघाती, वीएआर में) निम्न प्रकार प्राप्त होती है:

Q=|S|\sin {\varphi }=|I|^{2}X={\frac {|V|^{2}}{|Z|^{2}}}\times {X}

.

विशुद्ध रूप से प्रतिघाती भार के लिए, प्रतिघाती शक्ति को निम्न रूप में सरल बनाया जा सकता है:

Q={\frac {|V|^{2}}{X}}

,

जहाँ X भार के प्रतिघात (इकाई ओम, Ω में) को दर्शाता है।

संयोजित करने से जटिल शक्ति (इकाई वोल्ट-एम्पियर, VA में) निम्न रूप में

S=P+jQ

,

और आभासी शक्ति (इकाई वोल्ट-एम्पियर, VA में) निम्न रूप में पुनः प्राप्त होती है

|S|={\sqrt {P^{2}+Q^{2}}}

.

इन्हें शक्ति त्रिभुज द्वारा आरेखीय रूप से सरलीकृत किया गया है।

शक्ति गुणांक

एक परिपथ में सक्रिय शक्ति और आभासी शक्ति के अनुपात को शक्ति गुणांक कहा जाता है। समान मात्रा में सक्रिय शक्ति संचारित करने वाली दो प्रणालियों के लिए, कम शक्ति गुणांक वाली प्रणाली में ऊर्जा के कारण उच्च परिसंचारी धाराएँ होती हैं जो भार में ऊर्जा भंडारण से स्रोत पर वापस लौटती हैं। ये उच्च धाराएँ उच्च हानियाँ उत्पन्न करती हैं और समग्र संचरण दक्षता को कम करती हैं। निम्न शक्ति गुणांक परिपथ में सक्रिय शक्ति की समान मात्रा के लिए उच्च आभासी शक्ति और उच्च हानि होती है। शक्ति गुणांक 1.0 होता है जब विभवान्तर और विद्युत धारा चरण में होते हैं। यह शून्य होता है जब विद्युत धारा विभवान्तर को 90 अंश से आगे या पीछे करती है। जब विभवान्तर और विद्युत धारा चरण से 180 अंश बाहर होते हैं, तो शक्ति गुणांक धनात्मक होता है, और भार ऊर्जा को स्रोत में निवेशित करता है (किसी छत पर सौर सेलों वाला घर इसका एक उदाहरण है जो सूर्य के चमकने पर शक्ति ग्रिड में शक्ति निवेशित करता है)। विभवान्तर के सापेक्ष धारा के चरण कोण के चिह्न को दर्शाने के लिए शक्ति गुणांकों को सामान्यतः "अग्रगामी" या "पश्चगामी" कहा जाता है। विभवान्तर को उस आधार के रूप में नामित किया जाता है जिससे धारा कोण की तुलना की जाती है, जिसका अर्थ है कि धारा को "अग्रगामी" या "पश्चगामी" विभवान्तर के रूप में माना जाता है। जहाँ तरंगरूप विशुद्ध रूप से ज्यावक्रीय होते हैं, वहाँ शक्ति गुणांक, विद्युत धारा और विभवान्तर ज्यावक्रीय तरंगरूपों के बीच के चरण कोण ( $\varphi$ ) की कोज्या होता है। इस कारण से उपकरण डेटा शीटें और नेमप्लेटें प्रायः शक्ति गुणांक को " $\cos \phi$ " के रूप में संक्षिप्त करते हैं।

उदाहरण: सक्रिय शक्ति 700 W और विभवान्तर और विद्युत धारा के बीच का चरण कोण 45.6° है। शक्ति गुणांक cos(45.6°) = 0.700 है। तब आभासी शक्ति 700 W / cos(45.6°) = 1000 VA है। एसी परिपथ में विद्युत अपव्यय की अवधारणा को निम्न उदाहरण के साथ वर्णित किया और सचित्र समझाया गया है।

उदाहरण के लिए, 0.68 के शक्ति गुणांक का अर्थ है कि कुल आपूर्ति (परिमाण में) का केवल 68 प्रतिशत भाग वास्तव में कार्य कर रहा है; शेष विद्युत धारा भार पर कोई कार्य नहीं करती है।

प्रतिघाती शक्ति

एक दिष्ट धारा परिपथ में, भार में प्रवाहित होने वाली शक्ति, भार के माध्यम से प्रवाहित धारा और भार में विभवपात के गुणनफल के समानुपाती होती है। स्रोत से भार तक ऊर्जा एक दिशा में प्रवाहित होती है। एसी शक्ति में, विभवान्तर और विद्युत धारा दोनों लगभग ज्यावक्रीय रूप से भिन्न होते हैं। जब परिपथ में प्रेरकत्व या धारिता होती है, तो विभवान्तर और विद्युत धारा तरंगरूप पूरी तरह से लाइन में नहीं आते हैं। विद्युत प्रवाह के दो घटक होते हैं, एक घटक, स्रोत से भार की ओर प्रवाहित होता है और भार पर कार्य कर सकता है; जबकि "प्रतिघाती शक्ति" के रूप में जाने जाने वाले अन्य घटक का कारण विभवान्तर और विद्युत धारा के बीच विलम्ब है, जिसे चरण कोण के रूप में जाना जाता है, और यह भार पर उपयोगी कार्य नहीं कर सकता है। इसे गलत समय (बहुत देर या बहुत जल्दी) पर आने वाली धारा के रूप में माना जा सकता है। प्रतिघाती शक्ति को सक्रिय शक्ति से अलग करने के लिए, इसे "वोल्ट-एम्पीयर प्रतिघाती" या वीएआर की इकाइयों में मापा जाता है। ये इकाइयाँ वाट में सरलीकृत हो सकती हैं लेकिन यह दर्शाने के लिए वीएआर के रूप में छोड़ दी जाती हैं कि ये किसी वास्तविक कार्य आउटपुट को नहीं निरूपित करते हैं।

नेटवर्क के धारितीय या प्रेरकीय तत्वों में संग्रहित ऊर्जा प्रतिघाती शक्ति प्रवाह को उत्पन्न करती है। प्रतिघाती शक्ति प्रवाह पूरे नेटवर्क में विभवान्तर के स्तर को दृढ़ता से प्रभावित करता है। स्वीकार्य सीमा के भीतर विद्युत प्रणाली को संचालित करने की अनुमति देने के लिए विभवान्तर स्तर और प्रतिघाती शक्ति प्रवाह को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए। प्रतिघाती क्षतिपूर्ति के रूप में जानी जाने वाली तकनीक का उपयोग संचरण लाइनों से आपूर्ति की जाने वाली प्रतिघाती शक्ति को कम करके और इसे स्थानीय रूप से प्रदान करके भार में आभासी शक्ति प्रवाह को कम करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, प्रेरकीय भार की क्षतिपूर्ति करने के लिए, भार के पास ही एक शंट संधारित्र स्थापित किया जाता है। यह संधारित्र द्वारा आपूर्ति की जाने वाली भार द्वारा आवश्यक सभी प्रतिघाती शक्तियों की अनुमति देता है और इसे संचरण लाइनों पर स्थानांतरित करने की आवश्यकता नहीं होती है। इस अभ्यास से ऊर्जा की बचत होती है क्योंकि यह उस ऊर्जा की मात्रा को कम कर देता है जिसे समान कार्य करने के लिए उपयोगिता द्वारा उत्पादित किया जाना आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, यह छोटे चालक या कम बंडल चालक का उपयोग करके और संचरण टावरों की संरचना को अनुकूलित करने के लिए अधिक कुशल संचरण लाइन संरचनाओं की अनुमति प्रदान करता है।

धारितीय बनाम प्रेरकीय भार

मोटर या संधारित्र जैसे भार उपकरणों के चुंबकीय या विद्युत क्षेत्र में संग्रहित ऊर्जा, धारा और विभवान्तर तरंगरूपों के बीच ऑफसेट का कारण बनती है। संधारित्र एक ऐसा उपकरण है जो ऊर्जा को विद्युत क्षेत्र के रूप में संग्रहित करता है। चूँकि धारा को संधारित्र के माध्यम से प्रवाहित किया जाता है, अतः आवेश के निर्माण के कारण के कारण संधारित्र में एक विरोधी विभवान्तर विकसित होता है। यह विभवान्तर तब तक बढ़ता है जब तक कि संधारित्र संरचना द्वारा अधिकतम विभवान्तर निर्धारित नहीं किया जाता है। एक एसी नेटवर्क में, संधारित्र में विभवान्तर नियत रूप से बदलता है। संधारित्र इस परिवर्तन का विरोध करता है, जिससे धारा, चरण में विभवान्तर का अग्रगमन करती है। संधारित्र को "स्रोत" प्रतिघाती शक्ति कहा जाता है, और इस प्रकार यह एक प्रमुख शक्ति गुणांक का कारण बनता है।

प्रेरण मशीनें वर्तमान में विद्युत शक्ति तंत्रों में सबसे सामान्य प्रकार के भार हैं। ये मशीनें ऊर्जा को चुंबकीय क्षेत्र के रूप में संग्रहित करने के लिए प्रेरक या तार के बड़ी कुंडली का उपयोग करती हैं। जब एक विभवान्तर प्रारंभ में कुण्डली में रखा जाता है, तो प्रेरक, धारा और चुंबकीय क्षेत्र में इस परिवर्तन का दृढ़ता से विरोध करता है, जिससे विद्युत धारा को अपने अधिकतम मान तक पहुँचने में समय लगता है। यह चरण में विद्युत धारा के विभवान्तर से पिछड़ने का कारण बनता है। प्रेरक को प्रतिघाती शक्ति को "सिंक" करने के लिए कहा जाता है, और इस प्रकार यह एक पश्चगामी शक्ति गुणांक का कारण बनता है। प्रेरण जनित्र प्रतिघाती शक्ति को स्रोत या सिंक कर सकते हैं, और प्रतिघाती शक्ति प्रवाह और इस प्रकार विभवान्तर पर प्रणाली संचालकों को नियंत्रण का एक उपाय प्रदान करते हैं।^[8] क्योंकि इन उपकरणों का विभवान्तर और विद्युत धारा के बीच के चरण कोण पर विपरीत प्रभाव पड़ता है, इसलिए इनका उपयोग एक दूसरे के प्रभावों को "निरस्त" करने के लिए किया जा सकता है। यह सामान्यतः संधारित्र बैंकों का रूप लेता है जिसका उपयोग प्रेरण मोटरों के कारण होने वाले पश्चगामी शक्ति गुणांक का प्रतिकार करने के लिए किया जाता है।

प्रतिघाती शक्ति नियंत्रण

संचरण से जुड़े जनित्र सामान्यतः प्रतिघाती शक्ति प्रवाह का समर्थन करने के लिए आवश्यक होते हैं। उदाहरण के लिए, यूनाइटेड किंगडम संचरण प्रणाली पर, जनित्रों को ग्रिड कोड आवश्यकताओं द्वारा अपनी निर्धारित सीमा के बीच नामित टर्मिनलों पर 0.85 शक्ति गुणांक पश्चगामी और 0.90 शक्ति गुणांक अग्रगामी की आपूर्ति करने की आवश्यकता होती है। प्रतिघाती शक्ति संतुलन समीकरण को व्यवस्थित रखते हुए प्रणाली संचालक एक सुरक्षित और अल्पव्ययी विभवान्तर प्रोफ़ाइल व्यवस्थित रखने के लिए पारस्परिक-परिवर्तन क्रियाएँ करता है:

\mathrm {Generator\ MVARs+System\ gain+Shunt\ capacitors=MVAR\ Demand+Reactive\ losses+Shunt\ reactors}

उपरोक्त शक्ति संतुलन समीकरण में "प्रणाली लाभ" प्रतिघाती शक्ति का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, जो कि संचरण नेटवर्क की धारितीय प्रकृति द्वारा ही उत्पन्न होती है। माँग बढ़ने से पूर्व सुबह निर्णायक पारस्परिक परिवर्तन क्रियाएँ करके, पूरे दिन के लिए प्रणाली को सुरक्षित रखने में सहायता करते हुए प्रणाली लाभ को शीघ्र अधिकतम किया जा सकता है। समीकरण को संतुलित करने के लिए कुछ पूर्व-दोष प्रतिघाती जनित्रों के उपयोग की आवश्यकता होती है। प्रतिघाती शक्ति के अन्य स्रोतों का भी उपयोग किया जाता है जिसमें शंट संधारित्र, शंट प्रतिघातक, स्थिर वीएआर क्षतिपूरक और विभवान्तर नियंत्रण परिपथ सम्मिलित हैं।

असंतुलित ज्यावक्रीय बहुचरणीय प्रणालियाँ

जबकि सक्रिय शक्ति और प्रतिघाती शक्ति किसी भी प्रणाली में सुपरिभाषित हैं, फिर भी असंतुलित बहुचरणीय प्रणालियों के लिए आभासी शक्ति की परिभाषा को शक्ति अभियांत्रिकी में सबसे विवादास्पद विषयों में से एक माना जाता है। मूल रूप से, आभासी शक्ति केवल विशेषता के रूप में उत्पन्न हुई है। इस अवधारणा के प्रमुख चित्रण का श्रेय स्टैनले की फेनोमेना ऑफ रिटार्डेशन इन द इंडक्शन कॉइल (प्रेरण कुंडली में मंदता की घटना) (वर्ष 1888) और चार्ल्स प्रोटियस स्टेनमेट्ज़ के थ्योरेटिकल एलिमेंट्स ऑफ इंजीनियरिंग (अभियांत्रिकी के सैद्धांतिक तत्व) (वर्ष 1915) को दिया जाता है। हालाँकि, तीन चरण विद्युत वितरण के विकास के साथ यह आभासी हो गया कि आभासी शक्ति और शक्ति गुणांक की परिभाषा असंतुलित बहुचरणीय प्रणालियों पर लागू नहीं की जा सकती। वर्ष 1920 में, इस विषय को हल करने के लिए "एआईईई और राष्ट्रीय विद्युत प्रकाश संगठन की विशेष संयुक्त समिति" की बैठक हुई। इन्होंने दो परिभाषाओं पर विचार किया।

S_{A}=|S_{\mathrm {a} }|+|S_{\mathrm {b} }|+|S_{\mathrm {c} }|

\mathrm {pf} _{A}={P_{\mathrm {a} }+P_{\mathrm {b} }+P_{\mathrm {c} } \over S_{A}}

,

अर्थात्, चरण आभासी शक्तियों का अंकगणितीय योग; और

S_{V}=|P_{\mathrm {a} }+P_{\mathrm {b} }+P_{\mathrm {c} }+j(Q_{\mathrm {a} }+Q_{\mathrm {b} }+Q_{\mathrm {c} })|

\mathrm {pf} _{V}={P_{\mathrm {a} }+P_{\mathrm {b} }+P_{\mathrm {c} } \over S_{V}}

,

अर्थात्, तीन चरण जटिल शक्ति का कुल परिमाण।

वर्ष 1920 समिति को कोई सामान्य सहमति नहीं मिली और विषय चर्चाओं पर प्रबल रहा। वर्ष 1930 में, एक और समिति का निर्माण हुआ, जो एक बार फिर इस प्रश्न को हल करने में विफल रही। उनकी चर्चाओं का प्रतिलेख, एआईईई द्वारा प्रकाशित अब तक का सबसे लंबा और सबसे विवादास्पद प्रतिलेख है।^[9] इस चर्चा का अग्रिम समाधान 1990 के दशक के अंत तक सामने नहीं आया।

सममित घटक सिद्धांत पर आधारित एक नई परिभाषा वर्ष 1993 में अलेक्जेंडर इमानुएल द्वारा असंतुलित रेखीय भार के लिए प्रस्तावित की गई थी जिसकी आपूर्ति विषम ज्यावक्रीय विभवान्तर के साथ की गई थी:

S={\sqrt {\left(|V_{\mathrm {a} }^{2}|+|V_{\mathrm {b} }^{2}|+|V_{\mathrm {c} }^{2}|\right)\left(|I_{\mathrm {a} }^{2}|+|I_{\mathrm {b} }^{2}|+|I_{\mathrm {c} }^{2}|\right)}}

\mathrm {pf} ={P^{+} \over S}

,

अर्थात्, लाइन विभवान्तरों के वर्गित योगों के मूल को लाइन धाराओं के वर्गित योग के मूल से गुणा किया जाता है। $P^{+}$ धनात्मक अनुक्रम शक्ति को दर्शाता है:

P^{+}=3|V^{+}||I^{+}|\cos {(\arg {(V^{+})}-\arg {(I^{+})})}

$V^{+}$ धनात्मक अनुक्रम विभवान्तर फेजर को और $I^{+}$ धनात्मक अनुक्रम धारा चरण को दर्शाता है।^[9]

वास्तविक संख्या सूत्र

एक पूर्ण प्रतिरोधक कोई ऊर्जा संग्रहित नहीं करता है; इसलिए विद्युत धारा और विभवान्तर चरण में होते हैं। इसलिए, कोई प्रतिघाती शक्ति नहीं होती है और $P=S$ (निष्क्रिय चिह्न परिपाटी का उपयोग करके)। इसलिए, एक पूर्ण प्रतिरोधक के लिए

P=S=V_{\mathrm {RMS} }I_{\mathrm {RMS} }=I_{\mathrm {RMS} }^{2}R={\frac {V_{\mathrm {RMS} }^{2}}{R}}\,\!

.

एक पूर्ण संधारित्र या प्रेरक के लिए, कोई शुद्ध शक्ति हस्तांतरण नहीं होता है; इसलिए सम्पूर्ण शक्ति प्रतिघाती होती है। इसलिए, एक पूर्ण संधारित्र या प्रेरक के लिए:

{\begin{aligned}P&=0\\Q&=|S|=V_{\mathrm {RMS} }I_{\mathrm {RMS} }=I_{\mathrm {RMS} }^{2}|X|={\frac {V_{\mathrm {RMS} }^{2}}{|X|}}\end{aligned}}

.

जहाँ $X$ , संधारित्र या प्रेरक का विद्युत प्रतिघात है।

यदि $X$ को एक प्रेरक के लिए धनात्मक और संधारित्र के लिए ऋणात्मक होने के रूप में परिभाषित किया गया हो, तो मापांक चिह्नों को S और X से हटाया जा सकता है और निम्न को प्राप्त किया जा सकता है

Q=I_{\mathrm {RMS} }^{2}X={\frac {V_{\mathrm {RMS} }^{2}}{X}}

.

तात्क्षणिक शक्ति को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

p(t)=v(t)\,i(t)

,

जहाँ $v(t)$ और $i(t)$ समय-परिवर्ती विभवान्तर और धारा तरंगरूप हैं।

यह परिभाषा उपयोगी है क्योंकि यह सभी तरंगोंरूपों पर लागू होती है, अर्थात् यह इनके ज्यावक्रीय होने या ना होने पर निर्भर नहीं करता है। यह विद्युत-शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स में विशेष रूप से उपयोगी है, जहाँ गैर-ज्यावक्रीय तरंगरूप सामान्य होते हैं।

सामान्यतः, अभियंता समय की अवधि में औसतित सक्रिय शक्ति में रुचि रखते हैं, यद्यपि यह कम आवृत्ति लाइन चक्र या उच्च आवृत्ति शक्ति रूपान्तरक परिवर्तन अवधि हो। इस परिणाम को प्राप्त करने की सबसे आसान विधि वांछित अवधि में तात्क्षणिक गणना का समाकल लेना है:

P_{\text{avg}}={\frac {1}{t_{2}-t_{1}}}\int _{t_{1}}^{t_{2}}v(t)\,i(t)\,\mathrm {d} t

.

तरंगरूप के हार्मोनिक अंश को ध्यान में रखे बिना औसत शक्ति की गणना करने की यह विधि सक्रिय शक्ति प्रदान करती है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, यह डिजिटल परिक्षेत्र में किया जाता है, जहाँ सक्रिय शक्ति निर्धारित करने के लिए गणना, आरएमएस और चरण के उपयोग की तुलना में तुच्छ हो जाती है:

P_{\text{avg}}={\frac {1}{n}}\sum _{k=1}^{n}V[k]I[k]

.

एकाधिक आवृत्ति प्रणालियाँ

चूँकि किसी भी तरंगरूप के लिए वर्ग-माध्य-मूल मान की गणना की जा सकती है, अतः इससे आभासी शक्ति की गणना की जा सकती है। सक्रिय शक्ति के लिए सर्वप्रथम यह प्रतीत होता है कि कई गुणनफल पदों की गणना करना और उन सभी का औसत करना आवश्यक है। हालाँकि, इन गुणनफल पदों में से किसी एक को अधिक विस्तार से देखने से अत्यंत रोचक परिणाम उत्पन्न होता है।

{\begin{aligned}&A\cos(\omega _{1}t+k_{1})\cos(\omega _{2}t+k_{2})\\={}&{\frac {A}{2}}\cos \left[\left(\omega _{1}t+k_{1}\right)+\left(\omega _{2}t+k_{2}\right)\right]+{\frac {A}{2}}\cos \left[\left(\omega _{1}t+k_{1}\right)-\left(\omega _{2}t+k_{2}\right)\right]\\={}&{\frac {A}{2}}\cos \left[\left(\omega _{1}+\omega _{2}\right)t+k_{1}+k_{2}\right]+{\frac {A}{2}}\cos \left[\left(\omega _{1}-\omega _{2}\right)t+k_{1}-k_{2}\right]\end{aligned}}

हालाँकि, cos(ωt + k) के रूप के एक फलन का समय औसत शून्य होता है, जबकि यह ज्ञात है कि ω अशून्य है। इसलिए, एकमात्र गुणनफल पद (जिनका औसत शून्य नहीं है) वे हैं जहाँ विभवान्तर और विद्युत धारा की आवृत्ति संगत है। दूसरे शब्दों में, प्रत्येक आवृत्ति के साथ अलग-अलग व्यवहार करके और उत्तरों को जोड़कर सक्रिय (औसत) शक्ति की गणना करना संभव है। इसके अतिरिक्त, यदि मुख्य आपूर्ति के विभवान्तर को एकल आवृत्ति माना जाता है (जो सामान्यतः होता है), तो ये यह दर्शाता है कि हार्मोनिक धाराएँ एक ख़राब वस्तुएँ हैं। ये आरएमएस विद्युत धारा को (चूँकि इसमें अशून्य पद जोड़े जाते हैं) और इसलिए आभासी शक्ति बढ़ाते हैं, लेकिन हस्तांतरित सक्रिय शक्ति पर इनका कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। इसलिए, हार्मोनिक धाराएँ शक्ति गुणांक को कम कर देती हैं। उपकरण के इनपुट पर लगाए गए निस्पंदक द्वारा हार्मोनिक धाराओं को कम किया जा सकता है। सामान्यतः इसमें या तो केवल एक संधारित्र (आपूर्ति में पराश्रयी प्रतिरोध और प्रेरकत्व पर निर्भर) या एक संधारित्र-प्रेरक नेटवर्क सम्मिलित होता है। इनपुट पर एक सक्रिय शक्ति गुणांक संशोधन परिपथ सामान्यतः हार्मोनिक धाराओं को और कम कर देता है और शक्ति गुणांक को इकाई के निकट बनाए रखता है।

यह भी देखें

संदर्भ

↑ ^1.0 ^1.1 IEEE Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions. IEEE. 2010. doi:10.1109/IEEESTD.2010.5439063. ISBN 978-0-7381-6058-0.
↑ Thomas, Roland E.; Rosa, Albert J.; Toussaint, Gregory J. (2016). The Analysis and Design of Linear Circuits (8 ed.). Wiley. pp. 812–813. ISBN 978-1-119-23538-5.
↑ Das, J. C. (2015). पावर सिस्टम हार्मोनिक्स और पैसिव फ़िल्टर डिज़ाइन. Wiley, IEEE Press. p. 2. ISBN 978-1-118-86162-2. रैखिक और अरेखीय भार के बीच अंतर करने के लिए, हम कह सकते हैं कि रैखिक समय-अपरिवर्तनीय भार की विशेषता है ताकि एक साइनसोइडल वोल्टेज के एक आवेदन के परिणामस्वरूप वर्तमान का एक साइनसोइडल प्रवाह हो।
↑ Definition of Active Power in the International Electrotechnical Vocabulary Archived April 23, 2015, at the Wayback Machine
↑ IEEE 100 : the authoritative dictionary of IEEE standards terms.-7th ed. ISBN 0-7381-2601-2, page 23
↑ "August 14, 2003 Outage – Sequence of Events" (PDF). FERC. 2003-09-12. Archived from the original (PDF) on 2007-10-20. Retrieved 2008-02-18.
↑ Close, Charles M. The Analysis of Linear Circuits. pp. 398 (section 8.3).
↑ "Load differentiation". Archived from the original on 2015-10-25. Retrieved 2015-04-29.
↑ ^9.0 ^9.1 Emanuel, Alexander (July 1993). "साइनसॉइडल वोल्टेज और धाराओं के साथ असंतुलित पॉलीफ़ेज़ सर्किट में पावर फैक्टर और स्पष्ट शक्ति की परिभाषा पर". IEEE Transactions on Power Delivery. 8 (3): 841–852. doi:10.1109/61.252612.

बाहरी संबंध

"AC Power Java Applet"

[IEEE_1459-1] 1.0 ^1.1 IEEE Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions. IEEE. 2010. doi:10.1109/IEEESTD.2010.5439063. ISBN 978-0-7381-6058-0.

[ThomasRosaToussaint_2016-2] Thomas, Roland E.; Rosa, Albert J.; Toussaint, Gregory J. (2016). The Analysis and Design of Linear Circuits (8 ed.). Wiley. pp. 812–813. ISBN 978-1-119-23538-5.

[Das_2015-3] Das, J. C. (2015). पावर सिस्टम हार्मोनिक्स और पैसिव फ़िल्टर डिज़ाइन. Wiley, IEEE Press. p. 2. ISBN 978-1-118-86162-2. रैखिक और अरेखीय भार के बीच अंतर करने के लिए, हम कह सकते हैं कि रैखिक समय-अपरिवर्तनीय भार की विशेषता है ताकि एक साइनसोइडल वोल्टेज के एक आवेदन के परिणामस्वरूप वर्तमान का एक साइनसोइडल प्रवाह हो।

[4] Definition of Active Power in the International Electrotechnical Vocabulary Archived April 23, 2015, at the Wayback Machine

[5] IEEE 100 : the authoritative dictionary of IEEE standards terms.-7th ed. ISBN 0-7381-2601-2, page 23

[6] "August 14, 2003 Outage – Sequence of Events" (PDF). FERC. 2003-09-12. Archived from the original (PDF) on 2007-10-20. Retrieved 2008-02-18.

[7] Close, Charles M. The Analysis of Linear Circuits. pp. 398 (section 8.3).

[8] "Load differentiation". Archived from the original on 2015-10-25. Retrieved 2015-04-29.

[Emanuel_1993-9] 9.0 ^9.1 Emanuel, Alexander (July 1993). "साइनसॉइडल वोल्टेज और धाराओं के साथ असंतुलित पॉलीफ़ेज़ सर्किट में पावर फैक्टर और स्पष्ट शक्ति की परिभाषा पर". IEEE Transactions on Power Delivery. 8 (3): 841–852. doi:10.1109/61.252612.

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Contents

ज्यावक्रीय स्थिर-अवस्था में सक्रिय, प्रतिघाती, आभासी और जटिल शक्ति

ज्यावक्रीय स्थिर-अवस्था में गणना और समीकरण

शक्ति गुणांक

प्रतिघाती शक्ति

धारितीय बनाम प्रेरकीय भार

प्रतिघाती शक्ति नियंत्रण

असंतुलित ज्यावक्रीय बहुचरणीय प्रणालियाँ

वास्तविक संख्या सूत्र

एकाधिक आवृत्ति प्रणालियाँ

यह भी देखें

संदर्भ

बाहरी संबंध

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@@ Line 1: / Line 1: @@
 {{Short description|Power in alternating current systems}}
-{{About|power in AC systems|information on utility-supplied AC power|Mains electricity}}
+[[File:City lights in motion.jpg|thumb|250px|इस अस्पष्ट-गति के लंबे प्रदर्शन में गैर-तापदीप्त शहर के प्रकाश का टिमटिमाना दिखाया गया है। गतिमान प्रकाश के निशानों के असतत स्वरुप से मुख्य शक्ति की एसी प्रकृति का पता चलता है।]]एक विद्युत परिपथ में, [[तात्कालिक शक्ति|तात्क्षणिक शक्ति]] परिपथ के एक दिए गए बिंदु से ऊर्जा के प्रवाह की समय दर है। [[प्रत्यावर्ती धारा]] परिपथों में, प्रेरक और [[संधारित्र]] जैसे ऊर्जा भंडारण तत्व ऊर्जा प्रवाह की दिशा के आवधिक उत्क्रमण में परिणत हो सकते हैं। इसका एसआई मात्रक [[वाट]] है।
-[[File:City lights in motion.jpg|thumb|250px|इस गति-धुंधले लंबे प्रदर्शन में गैर-गरमदीप शहर की रोशनी का टिमटिमाना दिखाया गया है। चलती रोशनी के निशानों की धराशायी उपस्थिति से मुख्य शक्ति की एसी प्रकृति का पता चलता है।]]एक विद्युत परिपथ में, [[तात्कालिक शक्ति]] परिपथ के एक दिए गए बिंदु से ऊर्जा के प्रवाह की समय दर है। [[प्रत्यावर्ती धारा]] परिपथों में, ऊर्जा भंडारण तत्व जैसे प्रेरक और [[संधारित्र]], ऊर्जा प्रवाह की दिशा के आवधिक उत्क्रमण में परिणत हो सकते हैं। इसका SI मात्रक [[वाट]] है।
-तात्कालिक शक्ति का वह भाग, जो [[एसी तरंग]] के एक पूर्ण चक्र पर औसत होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक दिशा में ऊर्जा का शुद्ध हस्तांतरण होता है, तात्कालिक सक्रिय शक्ति के रूप में जाना जाता है, और इसका समय औसत सक्रिय शक्ति या वास्तविक शक्ति के रूप में जाना जाता है।<ref name="IEEE_1459"/>{{rp|3}} तात्क्षणिक शक्ति का वह भाग जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा का कोई शुद्ध हस्तांतरण नहीं होता है, बल्कि संग्रहीत ऊर्जा के कारण प्रत्येक चक्र में स्रोत और भार के बीच दोलन होता है, तात्कालिक प्रतिक्रियाशील शक्ति के रूप में जाना जाता है, और इसका आयाम प्रतिक्रियाशील शक्ति का निरपेक्ष मान है।<ref name="ThomasRosaToussaint_2016">{{cite book | title = रैखिक सर्किट का विश्लेषण और डिजाइन| edition = 8 | first1 = Roland E. | last1 = Thomas | first2 = Albert J. | last2 = Rosa | first3 = Gregory J. | last3 = Toussaint | publisher = Wiley | year = 2016 | pages = 812–813 | isbn = 978-1-119-23538-5}}</रेफरी><ref name="IEEE_1459">{{cite book | title = साइनसॉइडल, नॉनसाइनसॉइडल, संतुलित, या असंतुलित स्थितियों के तहत इलेक्ट्रिक पावर मात्रा के मापन के लिए आईईईई मानक परिभाषाएं| publisher = IEEE | year = 2010 | isbn = 978-0-7381-6058-0 | doi = 10.1109/IEEESTD.2010.5439063}}</रेफरी>{{rp|4}}
+[[एसी तरंग|एसी तरंगरूप]] के एक पूर्ण चक्र पर औसत तात्क्षणिक शक्ति के एक ऐसे भाग को तात्क्षणिक सक्रिय शक्ति के रूप में जाना जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक दिशा में ऊर्जा का शुद्ध हस्तांतरण होता है, और इसके समय औसत को '''सक्रिय शक्ति''' या '''वास्तविक शक्ति''' के रूप में जाना जाता है।<ref name="IEEE_1459" />{{rp|3}}  तात्क्षणिक शक्ति का उस भाग को तात्क्षणिक प्रतिघाती शक्ति के रूप में जाना जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा का कोई शुद्ध हस्तांतरण नहीं होता है, बल्कि संग्रहित ऊर्जा के कारण प्रत्येक चक्र में स्रोत और भार के बीच दोलन होता है, और इसका आयाम '''प्रतिघाती शक्ति''' का निरपेक्ष मान है।<ref name="ThomasRosaToussaint_2016">{{cite book | title = The Analysis and Design of Linear Circuits | edition = 8 | first1 = Roland E. | last1 = Thomas | first2 = Albert J. | last2 = Rosa | first3 = Gregory J. | last3 = Toussaint | publisher = Wiley | year = 2016 | pages = 812–813 | isbn = 978-1-119-23538-5}}</ref><ref name="IEEE_1459">{{cite book | title = IEEE Standard Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities Under Sinusoidal, Nonsinusoidal, Balanced, or Unbalanced Conditions | publisher = IEEE | year = 2010 | isbn = 978-0-7381-6058-0 | doi = 10.1109/IEEESTD.2010.5439063}}</ref>{{rp|4}}
 =={{anchor|Active power|Reactive power|Apparent power|Complex power|Real power}}साइनसोइडल स्थिर-अवस्था == में सक्रिय, प्रतिक्रियाशील, स्पष्ट और जटिल शक्ति
-एक साधारण प्रत्यावर्ती धारा (AC) सर्किट में एक स्रोत और एक [[रैखिक सर्किट]] [[समय-अपरिवर्तनीय प्रणाली]] | टाइम-इनवेरिएंट लोड होता है, जिसमें करंट और वोल्टेज दोनों समान आवृत्ति पर [[साइन लहर]] होते हैं।<ref name="Das_2015">{{cite book | title = पावर सिस्टम हार्मोनिक्स और पैसिव फ़िल्टर डिज़ाइन| first = J. C. | last = Das | publisher = Wiley, IEEE Press | year = 2015 | page = 2 | isbn =  978-1-118-86162-2 | quote = रैखिक और अरेखीय भार के बीच अंतर करने के लिए, हम कह सकते हैं कि रैखिक समय-अपरिवर्तनीय भार की विशेषता है ताकि एक साइनसोइडल वोल्टेज के एक आवेदन के परिणामस्वरूप वर्तमान का एक साइनसोइडल प्रवाह हो।}}</ref> यदि भार पूरी तरह [[प्रतिरोधी]] है, तो दो मात्राएं एक ही समय में अपनी ध्रुवीयता को उलट देती हैं। हर पल वोल्टेज और करंट का गुणनफल धनात्मक या शून्य होता है, जिसका परिणाम यह होता है कि ऊर्जा प्रवाह की दिशा उलटी नहीं होती है। इस मामले में, केवल सक्रिय शक्ति स्थानांतरित की जाती है।
+एक साधारण प्रत्यावर्ती धारा (AC) सर्किट में एक स्रोत और एक [[रैखिक सर्किट]] [[समय-अपरिवर्तनीय प्रणाली]] | टाइम-इनवेरिएंट लोड होता है, जिसमें करंट और वोल्टेज दोनों समान आवृत्ति पर [[साइन लहर]] होते हैं।<ref name="Das_2015">{{cite book | title = पावर सिस्टम हार्मोनिक्स और पैसिव फ़िल्टर डिज़ाइन| first = J. C. | last = Das | publisher = Wiley, IEEE Press | year = 2015 | page = 2 | isbn =  978-1-118-86162-2 | quote = रैखिक और अरेखीय भार के बीच अंतर करने के लिए, हम कह सकते हैं कि रैखिक समय-अपरिवर्तनीय भार की विशेषता है ताकि एक साइनसोइडल वोल्टेज के एक आवेदन के परिणामस्वरूप वर्तमान का एक साइनसोइडल प्रवाह हो।}}</ref>
-अगर लोड विशुद्ध रूप से इलेक्ट्रिकल रिएक्शन है, तो वोल्टेज और करंट 90 डिग्री फेज से बाहर हैं। प्रत्येक चक्र के दो तिमाहियों के लिए, वोल्टेज और करंट का गुणनफल धनात्मक होता है, लेकिन अन्य दो तिमाहियों के लिए, उत्पाद ऋणात्मक होता है, जो यह दर्शाता है कि औसतन उतनी ही ऊर्जा भार में प्रवाहित होती है जितनी कि वापस बाहर प्रवाहित होती है। प्रत्येक आधे चक्र में कोई शुद्ध ऊर्जा प्रवाह नहीं होता है। इस मामले में, केवल प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाहित होती है: भार में ऊर्जा का कोई शुद्ध हस्तांतरण नहीं होता है; हालाँकि, विद्युत शक्ति तारों के साथ प्रवाहित होती है और उसी तारों के साथ विपरीत दिशा में प्रवाहित होकर लौटती है। इस प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह के लिए आवश्यक धारा लाइन प्रतिरोध में ऊर्जा का प्रसार करती है, भले ही आदर्श लोड डिवाइस स्वयं ऊर्जा का उपभोग न करे। व्यावहारिक भार में प्रतिरोध के साथ-साथ अधिष्ठापन, या धारिता भी होती है, इसलिए सक्रिय और प्रतिक्रियाशील दोनों शक्तियाँ सामान्य भार में प्रवाहित होंगी।
+== ज्यावक्रीय स्थिर-अवस्था में सक्रिय, प्रतिघाती, आभासी और जटिल शक्ति ==
+साधारण प्रत्यावर्ती धारा (एसी) परिपथ में एक स्रोत और एक रैखिक समय-अपरिवर्तनीय भार होता है, धारा और विभवान्तर दोनों एक ही आवृत्ति पर ज्यावक्रीय होते हैं।[[:en:AC_power#cite_note-Das_2015-3|<sup>[3]</sup>]] यदि भार विशुद्ध रूप से [[प्रतिरोधी]] है, तो दो राशियाँ एक ही समय में अपनी ध्रुवीयता को उत्क्रमित कर देती हैं। विभवान्तर और विद्युत धारा का गुणनफल प्रत्येक क्षण धनात्मक या शून्य होता है, जिसका परिणाम यह होता है कि ऊर्जा प्रवाह की दिशा उत्क्रमित नहीं होती है। इस स्थिति में, केवल सक्रिय शक्ति ही स्थानांतरित की जाती है।
-आभासी शक्ति वोल्टेज और करंट के मूल-माध्य-वर्ग मानों का गुणनफल है। पावर सिस्टम को डिजाइन और संचालित करते समय स्पष्ट शक्ति को ध्यान में रखा जाता है, क्योंकि हालांकि प्रतिक्रियाशील शक्ति से जुड़ा करंट लोड पर काम नहीं करता है, फिर भी इसे पावर स्रोत द्वारा आपूर्ति की जानी चाहिए। कंडक्टर, ट्रांसफॉर्मर और जनरेटर को कुल करंट को ले जाने के लिए आकार देना चाहिए, न कि केवल उस करंट को जो उपयोगी कार्य करता है। विद्युत ग्रिडों में पर्याप्त प्रतिक्रियाशील शक्ति की आपूर्ति प्रदान करने में विफलता से वोल्टेज का स्तर कम हो सकता है और, कुछ परिचालन स्थितियों के तहत, नेटवर्क या [[बिजली चली गयी]] का पूर्ण पतन हो सकता है। एक अन्य परिणाम यह है कि दो भारों के लिए स्पष्ट शक्ति जोड़ने से कुल शक्ति तब तक सही नहीं होगी जब तक कि उनके पास वर्तमान और वोल्टेज (समान शक्ति कारक) के बीच समान चरण अंतर न हो।
+यदि भार विशुद्ध रूप से ''प्रतिघाती'' है, तो विभवान्तर और विद्युत धारा 90 अंश चरण से बाहर होते हैं। प्रत्येक चक्र के दो चतुर्थांशों के लिए, विभवान्तर और विद्युत धारा का गुणनफल धनात्मक होता है, लेकिन अन्य दो चतुर्थांशों के लिए यह गुणनफल ऋणात्मक होता है, जो यह दर्शाता है कि औसतन उतनी ही ऊर्जा भार में प्रवाहित होती है जितनी कि वापस बाहर प्रवाहित होती है। प्रत्येक अर्द्ध चक्र में कोई शुद्ध ऊर्जा प्रवाह नहीं होता है। इस स्थिति में, केवल प्रतिघाती शक्ति प्रवाहित होती है: भार में ऊर्जा का कोई शुद्ध हस्तांतरण नहीं होता है; हालाँकि, विद्युत शक्ति तारों के साथ प्रवाहित होती है और उन्हीं तारों के साथ विपरीत दिशा में प्रवाहित होकर वापस लौटती है। इस प्रतिघाती शक्ति प्रवाह के लिए आवश्यक धारा रेखा प्रतिरोध में ऊर्जा का प्रसार करती है, यद्यपि आदर्श भार उपकरण स्वयं ऊर्जा का उपभोग न करे। व्यावहारिक भार में प्रतिरोध के साथ-साथ प्रेरकत्व या धारिता भी होती है, इसलिए सक्रिय और प्रतिघाती दोनों शक्तियाँ सामान्य भार में प्रवाहित होती हैं।
-परंपरागत रूप से, कैपेसिटर के साथ ऐसा व्यवहार किया जाता है जैसे कि वे प्रतिक्रियाशील शक्ति उत्पन्न करते हैं, और इंडिकेटर्स के साथ ऐसा व्यवहार किया जाता है जैसे कि वे इसका उपभोग करते हैं। यदि एक संधारित्र और एक प्रारंभ करनेवाला को समानांतर में रखा जाता है, तो संधारित्र और प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से बहने वाली धाराएँ जोड़ने के बजाय रद्द हो जाती हैं। विद्युत शक्ति संचरण में शक्ति कारक को नियंत्रित करने के लिए यह मूलभूत तंत्र है; कैपेसिटर (या इंडक्टर्स) लोड द्वारा 'खपत' ('जेनरेट') की प्रतिक्रियाशील शक्ति के लिए आंशिक रूप से क्षतिपूर्ति करने के लिए सर्किट में डाले जाते हैं। विशुद्ध रूप से कैपेसिटिव सर्किट वर्तमान तरंग के साथ प्रतिक्रियाशील शक्ति की आपूर्ति करते हैं जो वोल्टेज तरंग को 90 डिग्री तक ले जाते हैं, जबकि विशुद्ध रूप से आगमनात्मक सर्किट वर्तमान तरंग के साथ प्रतिक्रियाशील शक्ति को अवशोषित करते हैं जो वोल्टेज तरंग को 90 डिग्री से पीछे कर देते हैं। इसका परिणाम यह होता है कि कैपेसिटिव और इंडक्टिव सर्किट तत्व एक दूसरे को रद्द कर देते हैं। रेफरी>{{cite web |url=https://electricalnotes.wordpress.com/2011/03/21/importance-of-reactive-power-for-system/ |title=सिस्टम के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति का महत्व|date=21 March 2011 |access-date=2015-04-29 |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20150512200158/https://electricalnotes.wordpress.com/2011/03/21/importance-of-reactive-power-for-system/ |archive-date=2015-05-12 }}</रेफरी>
+आभासी शक्ति विभवान्तर और विद्युत धारा के वर्ग-माध्य-मूल मानों का गुणनफल है। शक्ति तंत्र को संरचित और संचालित करते समय आभासी शक्ति को ध्यान में रखा जाता है, क्योंकि हालाँकि प्रतिघाती शक्ति से जुड़ी विद्युत धारा भार पर कार्य नहीं करती है, फिर भी इसे शक्ति स्रोत द्वारा आपूर्ति की जानी चाहिए। चालक, ट्रांसफॉर्मर और जनित्र को केवल उपयोगी कार्य करने वाली विद्युत धारा का वहन करने के स्थान पर कुल विद्युत धारा का वहन करने के लिए आकार देना चाहिए। विद्युत ग्रिडों में पर्याप्त प्रतिघाती शक्ति की आपूर्ति प्रदान करने में विफलता से विभवान्तर का स्तर कम हो सकता है और, कुछ परिचालन स्थितियों के तहत नेटवर्क या [[बिजली चली गयी|विद्युत-कटौती]] का पूर्ण पतन हो सकता है। इसका एक अन्य परिणाम यह है कि दो भारों के लिए आभासी शक्ति संयोजन तब तक यथार्थतः कुल शक्ति नहीं प्रदान करता है, जब तक कि उसके पास धारा और विभवान्तर (समान शक्ति गुणांक) के बीच समान चरण अंतर न हो।
-[[File:Cmplxpower.svg|thumb|280px|<u>शक्ति त्रिकोण</u><br>जटिल शक्ति सक्रिय और प्रतिक्रियाशील शक्ति का सदिश योग है। स्पष्ट शक्ति जटिल शक्ति का परिमाण है।<br>  सक्रिय शक्ति, ''P''<br>  प्रतिक्रियाशील शक्ति, ''Q''<br>  जटिल शक्ति, ''S'<br>  स्पष्ट शक्ति, ''{{pipe}}S{{pipe}}<br>  'वर्तमान के सापेक्ष वोल्टेज का चरण', <math>\varphi</math>]]एक सिस्टम में ऊर्जा प्रवाह का वर्णन करने के लिए इंजीनियर निम्नलिखित शब्दों का उपयोग करते हैं (और उनमें से प्रत्येक को उनके बीच अंतर करने के लिए एक अलग इकाई असाइन करते हैं):
+परंपरागत रूप से, संधारित्र के साथ ऐसा व्यवहार किया जाता है जैसे कि ये प्रतिघाती शक्ति उत्पन्न करते हैं, और प्रेरकों के साथ ऐसा व्यवहार किया जाता है जैसे कि ये इसका उपभोग करते हैं। यदि एक संधारित्र और एक प्रेरक को समानांतर में रखा जाता है, तो संधारित्र और प्रेरक के माध्यम से प्रवाहित धाराएँ जुड़ने के स्थान पर निरस्त हो जाती हैं। विद्युत शक्ति संचरण में शक्ति गुणांक को नियंत्रित करने के लिए यह मूलभूत तंत्र है; संधारित्र (या प्रेरक), भार द्वारा 'खपत' ('उत्पादित') की गई प्रतिघाती शक्ति के लिए आंशिक रूप से क्षतिपूर्ति करने के लिए परिपथ में अंतःस्थापित किये जाते हैं। विशुद्ध रूप से धारितीय परिपथ, धारा तरंगरूप के साथ प्रतिघाती शक्ति की आपूर्ति करते हैं, जो विभवान्तर तरंग को 90 अंश तक ले जाते हैं, जबकि विशुद्ध रूप से प्रेरण परिपथ विभवान्तर तरंग को 90 अंश से पश्चगामी करते हुए धारा तरंगरूप के साथ प्रतिघाती शक्ति को अवशोषित करते हैं। इसका परिणाम यह है कि धारितीय और प्रेरकीय परिपथ तत्व एक दूसरे को निरस्त कर देते हैं।[[:en:AC_power#cite_note-4|<sup>[4]</sup>]]
-* सक्रिय शक्ति,<ref>''[http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=131-11-42 Definition of Active Power in the International Electrotechnical Vocabulary] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20150423120137/http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=131-11-42 |date=April 23, 2015 }}</ref> पी, या 'वास्तविक शक्ति':<ref>''IEEE 100 : the authoritative dictionary of IEEE standards terms.-7th ed.'' {{ISBN|0-7381-2601-2}}, page 23</ref> वाट (डब्ल्यू);
-* प्रतिक्रियाशील शक्ति, ''Q'': [[वोल्ट-एम्पीयर]] प्रतिक्रियाशील (वार);
-* कॉम्प्लेक्स पावर, ''S'': वोल्ट-एम्पीयर (VA);
-* स्पष्ट शक्ति, |''S''|: जटिल शक्ति ''S'' का [[परिमाण (वेक्टर)]]: वोल्ट-एम्पीयर (VA);
-* करंट के सापेक्ष वोल्टेज का चरण, ''φ'': करंट और वोल्टेज के बीच अंतर का कोण (डिग्री में); <math>\varphi=\arg(V)-\arg(I)</math>. करंट लैगिंग [[वोल्टेज]] (क्वाड्रंट (प्लेन ज्योमेट्री) I वेक्टर), करंट लीडिंग वोल्टेज (क्वाड्रेंट IV वेक्टर)।
-इन सभी को आसन्न आरेख (जिसे शक्ति त्रिकोण कहा जाता है) में दर्शाया गया है।
+[[File:Cmplxpower.svg|thumb|293x293px|<u>'''शक्ति त्रिभुज'''</u> जटिल शक्ति सक्रिय और प्रतिघाती शक्ति का सदिश योग है। आभासी शक्ति, जटिल शक्ति का परिमाण है।<br>  '''सक्रिय शक्ति''', ''P''<br>  '''प्रतिघाती शक्ति''', ''Q''<br>  '''जटिल शक्ति''', ''S'<br>  '''''आभासी शक्ति''''', ''{{pipe}}S{{pipe}}<br>  '''धारा के सापेक्ष विभवान्तर का चरण''', <math>\varphi</math>]]अभियंता, किसी तंत्र में ऊर्जा प्रवाह का वर्णन करने के लिए निम्नलिखित शब्दों का उपयोग करते हैं (और इनमें से प्रत्येक को उनके बीच अंतर करने के लिए एक अलग इकाई आवंटित करते हैं):
+* '''सक्रिय शक्ति''',<ref>''[http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=131-11-42 Definition of Active Power in the International Electrotechnical Vocabulary] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20150423120137/http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=131-11-42 |date=April 23, 2015 }}</ref> ''P'', या ''''वास्तविक शक्ति'''<nowiki/>':<ref>''IEEE 100 : the authoritative dictionary of IEEE standards terms.-7th ed.'' {{ISBN|0-7381-2601-2}}, page 23</ref> वाट (W);
+* '''प्रतिघाती शक्ति''', ''Q'': [[वोल्ट-एम्पीयर]] प्रतिघाती (var);
+* '''जटिल शक्ति''', ''S'': वोल्ट-एम्पीयर (VA);
+* '''आभासी शक्ति''', |''S''|: जटिल शक्ति ''S'' का [[परिमाण (वेक्टर)|परिमाण]]: वोल्ट-एम्पीयर (VA);
+* '''विद्युत धारा के सापेक्ष विभवान्तर का चरण''', ''φ'': विद्युत धारा और विभवान्तर के बीच अंतर का कोण (अंश में); <math>\varphi=\arg(V)-\arg(I)</math>. विद्युत धारा पश्चगामी [[वोल्टेज|विभवान्तर]] (चतुर्थांश I सदिश), विद्युत धारा अग्रगामी विभवान्तर (चतुर्थांश IV सदिश)।
-आरेख में, पी सक्रिय शक्ति है, क्यू प्रतिक्रियाशील शक्ति है (इस मामले में सकारात्मक), एस जटिल शक्ति है और एस की लंबाई स्पष्ट शक्ति है। प्रतिक्रियाशील शक्ति कोई कार्य नहीं करती है, इसलिए इसे वेक्टर आरेख के 'काल्पनिक अक्ष' के रूप में दर्शाया जाता है। सक्रिय शक्ति काम करती है, इसलिए वह वास्तविक धुरी है।
+इन सभी को आसन्न आरेख (जिसे शक्ति त्रिभुज कहा जाता है) में दर्शाया गया है।
-शक्ति की इकाई वाट (प्रतीक: डब्ल्यू) है। स्पष्ट शक्ति अक्सर वोल्ट-एम्पीयर (VA) में व्यक्त की जाती है क्योंकि यह रूट माध्य वर्ग वोल्टेज और RMS [[विद्युत प्रवाह]] का उत्पाद है। प्रतिक्रियाशील शक्ति की इकाई var है, जो वोल्ट-एम्पीयर प्रतिक्रियाशील के लिए है। चूंकि प्रतिक्रियाशील शक्ति भार में कोई शुद्ध ऊर्जा स्थानांतरित नहीं करती है, इसलिए इसे कभी-कभी वाट रहित शक्ति कहा जाता है। हालांकि, यह [[विद्युत ग्रिड]] में एक महत्वपूर्ण कार्य करता है और इसकी कमी को 2003 के पूर्वोत्तर ब्लैकआउट में एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में उद्धृत किया गया है।<ref>{{cite web |title=August 14, 2003 Outage – Sequence of Events |url=http://www.ferc.gov/industries/electric/indus-act/blackout/09-12-03-blackout-sum.pdf |publisher=[[FERC]] |date=2003-09-12 |access-date=2008-02-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20071020070028/http://www.ferc.gov/industries/electric/indus-act/blackout/09-12-03-blackout-sum.pdf |archive-date=2007-10-20 |url-status=dead }}</ref> इन तीन राशियों के बीच संबंध को समझना पावर इंजीनियरिंग को समझने के केंद्र में है। उनके बीच गणितीय संबंध को वैक्टर द्वारा दर्शाया जा सकता है या जटिल संख्याओं, S = P + j Q (जहाँ j [[काल्पनिक इकाई]] है) का उपयोग करके व्यक्त किया जा सकता है।
+आरेख में, ''P'' सक्रिय शक्ति, ''Q'' प्रतिघाती शक्ति (इस स्थिति में धनात्मक), ''S'' जटिल शक्ति और ''S'' की लंबाई आभासी शक्ति है। प्रतिघाती शक्ति कोई कार्य नहीं करती है, इसलिए इसे सदिश आरेख के '''काल्पनिक अक्ष''' के रूप में दर्शाया जाता है। सक्रिय शक्ति कार्य करती है, इसलिए वह वास्तविक अक्ष है।
-[[File:Active-and-reactive-power-064pf-en.svg|thumb|500px|एसी सिस्टम में तात्कालिक शक्ति जब करंट वोल्टेज से 50 डिग्री पीछे हो जाता है।]]
+शक्ति की इकाई वाट (प्रतीक: W) है। आभासी शक्ति प्रायः वोल्ट-एम्पीयर (VA) में व्यक्त की जाती है क्योंकि यह वर्ग-माध्य-मूल विभवान्तर और वर्ग-माध्य-मूल [[विद्युत प्रवाह]] का गुणनफल है। प्रतिघाती शक्ति की इकाई वीएआर है, जिसका पूर्णरूप वोल्ट-एम्पीयर प्रतिघाती है। चूँकि प्रतिघाती शक्ति भार में कोई शुद्ध ऊर्जा स्थानांतरित नहीं करती है, अतः इसे कभी-कभी "वाटहीन" शक्ति कहा जाता है। हालाँकि, यह [[विद्युत ग्रिड]] में एक महत्वपूर्ण कार्य करता है और इसकी कमी को वर्ष 2003 की पूर्वोत्तर विद्युत-कटौती में एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में उद्धृत किया गया है।<ref>{{cite web |title=August 14, 2003 Outage – Sequence of Events |url=http://www.ferc.gov/industries/electric/indus-act/blackout/09-12-03-blackout-sum.pdf |publisher=[[FERC]] |date=2003-09-12 |access-date=2008-02-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20071020070028/http://www.ferc.gov/industries/electric/indus-act/blackout/09-12-03-blackout-sum.pdf |archive-date=2007-10-20 |url-status=dead }}</ref> इन तीन राशियों के बीच संबंध को समझना शक्ति अभियांत्रिकी को समझने के केंद्र में है। इनके बीच गणितीय संबंध को सदिश द्वारा दर्शाया जा सकता है या सम्मिश्र संख्याओं, ''S'' = ''P'' + ''j'' ''Q'' (जहाँ j [[काल्पनिक इकाई]] है) का उपयोग करके व्यक्त किया जा सकता है।
-{{Clear}}<!-- prevent this image from messing up next section on narrow screens -->
+[[File:Active-and-reactive-power-064pf-en.svg|thumb|500px|एसी प्रणाली में तात्क्षणिक शक्ति, जब धारा विभवान्तर से 50 अंश पीछे हो जाती है।]]
-== साइनसोइडल स्थिर-अवस्था == में गणना और समीकरण
+== ज्यावक्रीय स्थिर-अवस्था में गणना और समीकरण ==
-[[चरण]]बद्ध रूप में जटिल शक्ति (इकाइयां: VA) का सूत्र है:
+[[चरण|फेज़र]] रूप में जटिल शक्ति (इकाई: VA) का सूत्र निम्न है:
 :<math>S=VI^*=|S|\angle\varphi</math>,
-जहाँ V चरण रूप में वोल्टेज को रूट माध्य वर्ग के रूप में आयाम के साथ दर्शाता है, और I चरण रूप में धारा को RMS के रूप में आयाम के साथ दर्शाता है। साथ ही परिपाटी द्वारा, I के जटिल संयुग्म का उपयोग किया जाता है, जिसे निरूपित किया जाता है <math>I^*</math> (या <math>\overline I</math>), मैं खुद के बजाय। ऐसा इसलिए किया जाता है क्योंकि अन्यथा S को परिभाषित करने के लिए उत्पाद VI का उपयोग करने से ऐसी मात्रा प्राप्त होगी जो V या I के लिए चुने गए संदर्भ कोण पर निर्भर करती है, लेकिन S को V I* के रूप में परिभाषित करने से ऐसी मात्रा प्राप्त होती है जो संदर्भ कोण पर निर्भर नहीं करती है और अनुमति देती है S को P और Q से संबंधित करने के लिए।<ref>{{Cite book|last=Close|first=Charles M.|title=The Analysis of Linear Circuits|pages=398 (section 8.3)}}</ref>
+जहाँ ''V,'' फेज़र रूप में विभवान्तर को वर्ग-माध्य-मूल के रूप में आयाम के साथ, और ''I,'' फेज़र रूप में धारा को वर्ग-माध्य-मूल के रूप में आयाम के साथ दर्शाता है। साथ ही परिपाटी द्वारा, ''I'' के सम्मिश्र संयुग्मी का उपयोग किया जाता है, जिसे स्वयं ''I'' के स्थान पर <math>I^*</math> (या <math>\overline I</math>) द्वारा निरूपित किया जाता है। ऐसा इसलिए किया जाता है क्योंकि अन्यथा ''S'' को परिभाषित करने के लिए गुणनफल V I का उपयोग करने से ऐसी राशि प्राप्त होती है जो V या I के लिए चुने गए निर्देश कोण पर निर्भर करती है, लेकिन S को V I* के रूप में परिभाषित करने से ऐसी राशि प्राप्त होती है जो निर्देश कोण पर निर्भर नहीं करती है और S को P और Q से संबंधित करने की अनुमति प्रदान करती है।<ref>{{Cite book|last=Close|first=Charles M.|title=The Analysis of Linear Circuits|pages=398 (section 8.3)}}</ref>
-जटिल शक्ति के अन्य रूप (वोल्ट-एम्प्स, VA में इकाइयाँ) Z, भार [[विद्युत प्रतिबाधा]] (ओम, Ω में इकाइयाँ) से प्राप्त होते हैं।
+जटिल शक्ति (इकाई वोल्ट-एम्पियर, VA में) के अन्य रूप Z, भार [[विद्युत प्रतिबाधा|प्रतिबाधा]] (इकाई ओम, Ω में) से प्राप्त होते हैं।
 :<math>S=|I|^2 Z= \frac{|V|^2}{Z^*}</math>.
-नतीजतन, शक्ति त्रिकोण के संदर्भ में, वास्तविक शक्ति (वाट, डब्ल्यू में इकाइयां) के रूप में प्राप्त की जाती है:
+परिणामस्वरूप, शक्ति त्रिभुज के संदर्भ में वास्तविक शक्ति (इकाई वाट, W में) निम्न रूप में प्राप्त की जाती है:
 :<math> P=|S|\cos{\varphi}=|I|^2 R=\frac{|V|^2}{|Z|^2} \times{R}</math>.
-विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक भार के लिए, वास्तविक शक्ति को सरल बनाया जा सकता है:
+विशुद्ध रूप से प्रतिरोधी भार के लिए, वास्तविक शक्ति को निम्न रूप में सरल बनाया जा सकता है:
 :<math> P = \frac{|V|^2}{R}</math>.
-आर लोड के प्रतिरोध (ओम, Ω में इकाइयां) को दर्शाता है।
+''R'' भार के प्रतिरोध (इकाई, ओम, Ω में) को दर्शाता है।
-प्रतिक्रियाशील शक्ति (वोल्ट-एम्प्स-प्रतिक्रियाशील, var में इकाइयाँ) इस प्रकार प्राप्त होती हैं:
+प्रतिघाती शक्ति (इकाई वोल्ट-एम्पियर-प्रतिघाती, वीएआर में) निम्न प्रकार प्राप्त होती है:
 :<math>Q=|S|\sin{\varphi}=|I|^2 X=\frac{|V|^2}{|Z|^2} \times{X}</math>.
-विशुद्ध रूप से प्रतिक्रियाशील भार के लिए, प्रतिक्रियाशील शक्ति को सरल बनाया जा सकता है:
+विशुद्ध रूप से प्रतिघाती भार के लिए, प्रतिघाती शक्ति को निम्न रूप में सरल बनाया जा सकता है:
 :<math> Q = \frac{|V|^2}{X}</math>,
-जहां X भार के विद्युत मुक़ाबले (ओम में इकाइयां, Ω) को दर्शाता है।
+जहाँ ''X'' भार के प्रतिघात (इकाई ओम, Ω में) को दर्शाता है।
-संयोजन, जटिल शक्ति (वोल्ट-एम्प्स, VA में इकाइयाँ) के रूप में वापस व्युत्पन्न है
+संयोजित करने से जटिल शक्ति (इकाई वोल्ट-एम्पियर, VA में) निम्न रूप में
 :<math>S=P+jQ</math>,
-और स्पष्ट शक्ति (वोल्ट-एम्प्स, VA में इकाइयाँ) के रूप में
+और आभासी शक्ति (इकाई वोल्ट-एम्पियर, VA में) निम्न रूप में पुनः प्राप्त होती है
 :<math>|S|=\sqrt{P^2+Q^2}</math>.
-इन्हें शक्ति त्रिकोण द्वारा आरेखीय रूप से सरलीकृत किया गया है।
+इन्हें शक्ति त्रिभुज द्वारा आरेखीय रूप से सरलीकृत किया गया है।
+== शक्ति गुणांक ==
+{{Main|शक्ति गुणांक}}
-== पावर फैक्टर ==
+एक परिपथ में सक्रिय शक्ति और आभासी शक्ति के अनुपात को शक्ति गुणांक कहा जाता है। समान मात्रा में सक्रिय शक्ति संचारित करने वाली दो प्रणालियों के लिए, कम शक्ति गुणांक वाली प्रणाली में ऊर्जा के कारण उच्च परिसंचारी धाराएँ होती हैं जो भार में ऊर्जा भंडारण से स्रोत पर वापस लौटती हैं। ये उच्च धाराएँ उच्च हानियाँ उत्पन्न करती हैं और समग्र संचरण दक्षता को कम करती हैं। निम्न शक्ति गुणांक परिपथ में सक्रिय शक्ति की समान मात्रा के लिए उच्च आभासी शक्ति और उच्च हानि होती है। शक्ति गुणांक 1.0 होता है जब विभवान्तर और विद्युत धारा चरण में होते हैं। यह शून्य होता है जब विद्युत धारा विभवान्तर को 90 अंश से आगे या पीछे करती है। जब विभवान्तर और विद्युत धारा चरण से 180 अंश बाहर होते हैं, तो शक्ति गुणांक धनात्मक होता है, और भार ऊर्जा को स्रोत में निवेशित करता है (किसी छत पर सौर सेलों वाला घर इसका एक उदाहरण है जो सूर्य के चमकने पर शक्ति ग्रिड में शक्ति निवेशित करता है)। विभवान्तर के सापेक्ष धारा के चरण कोण के चिह्न को दर्शाने के लिए शक्ति गुणांकों को सामान्यतः "अग्रगामी" या "पश्चगामी" कहा जाता है। विभवान्तर को उस आधार के रूप में नामित किया जाता है जिससे धारा कोण की तुलना की जाती है, जिसका अर्थ है कि धारा को "अग्रगामी" या "पश्चगामी" विभवान्तर के रूप में माना जाता है। जहाँ तरंगरूप विशुद्ध रूप से ज्यावक्रीय होते हैं, वहाँ शक्ति गुणांक, विद्युत धारा और विभवान्तर ज्यावक्रीय तरंगरूपों के बीच के चरण कोण (<math>\varphi</math>) की कोज्या होता है। इस कारण से उपकरण डेटा शीटें और नेमप्लेटें प्रायः शक्ति गुणांक को "<math>\cos \phi</math>" के रूप में संक्षिप्त करते हैं।
-{{Main|Power factor}}
-एक सर्किट में सक्रिय शक्ति और स्पष्ट शक्ति के अनुपात को शक्ति कारक कहा जाता है। समान मात्रा में सक्रिय शक्ति संचारित करने वाली दो प्रणालियों के लिए, कम शक्ति कारक वाली प्रणाली में ऊर्जा के कारण उच्च परिसंचारी धाराएँ होंगी जो लोड में ऊर्जा भंडारण से स्रोत पर लौटती हैं। ये उच्च धाराएँ उच्च नुकसान उत्पन्न करती हैं और समग्र संचरण दक्षता को कम करती हैं। कम शक्ति कारक सर्किट में सक्रिय शक्ति की समान मात्रा के लिए उच्च स्पष्ट शक्ति और उच्च हानि होगी। पावर फैक्टर 1.0 है जब वोल्टेज और करंट फेज (तरंगों) में होते हैं। यह शून्य है जब करंट वोल्टेज को 90 डिग्री से आगे या पीछे करता है। जब वोल्टेज और करंट फेज से 180 डिग्री बाहर होते हैं, तो पावर फैक्टर नेगेटिव होता है, और लोड ऊर्जा को स्रोत में फीड कर रहा है (एक उदाहरण छत पर सौर कोशिकाओं वाला एक घर होगा जो पावर ग्रिड में पावर फीड करता है जब सूरज चमक रहा है)। वोल्टेज के संबंध में वर्तमान के चरण कोण के संकेत को दिखाने के लिए पावर कारकों को आमतौर पर अग्रणी या पिछड़ने के रूप में कहा जाता है। वोल्टेज को उस आधार के रूप में नामित किया जाता है जिससे वर्तमान कोण की तुलना की जाती है, जिसका अर्थ है कि वर्तमान को अग्रणी या पिछड़े वोल्टेज के रूप में माना जाता है। जहां वेवफॉर्म विशुद्ध रूप से साइनसोइडल होते हैं, पावर फैक्टर चरण कोण का कोसाइन होता है (<math>\varphi</math>) करंट और वोल्टेज साइनसोइडल वेवफॉर्म के बीच। उपकरण डेटा शीट और नेमप्लेट अक्सर पावर फैक्टर को संक्षिप्त करते हैं<math>\cos \phi</math>इस कारण से।
-उदाहरण: सक्रिय शक्ति है {{nowrap|700 W}} और वोल्टेज और करंट के बीच का फेज कोण 45.6° है। शक्ति कारक है {{nowrap|cos(45.6°) {{=}} 0.700}}. स्पष्ट शक्ति तब है: {{nowrap|700 W / cos(45.6°) {{=}} 1000 VA}}. एसी सर्किट में बिजली अपव्यय की अवधारणा को उदाहरण के साथ समझाया और समझाया गया है।
+उदाहरण: सक्रिय शक्ति 700 W और विभवान्तर और विद्युत धारा के बीच का चरण कोण 45.6° है। शक्ति गुणांक cos(45.6°) = 0.700 है। तब आभासी शक्ति 700 W / cos(45.6°) = 1000 VA है। एसी परिपथ में विद्युत अपव्यय की अवधारणा को निम्न उदाहरण के साथ वर्णित किया और सचित्र समझाया गया है।
-उदाहरण के लिए, 0.68 के एक शक्ति कारक का मतलब है कि कुल आपूर्ति (परिमाण में) का केवल 68 प्रतिशत वास्तव में काम कर रहा है; शेष करंट लोड पर कोई काम नहीं करता है।
+उदाहरण के लिए, 0.68 के शक्ति गुणांक का अर्थ है कि कुल आपूर्ति (परिमाण में) का केवल 68 प्रतिशत भाग वास्तव में कार्य कर रहा है; शेष विद्युत धारा भार पर कोई कार्य नहीं करती है।
-== प्रतिक्रियाशील शक्ति ==
+== प्रतिघाती शक्ति ==
-प्रत्यक्ष वर्तमान सर्किट में, भार में प्रवाहित होने वाली शक्ति लोड के माध्यम से वर्तमान के उत्पाद और भार में संभावित गिरावट के समानुपाती होती है। स्रोत से लोड तक ऊर्जा एक दिशा में प्रवाहित होती है। एसी पावर में, वोल्टेज और करंट दोनों लगभग साइनसॉइड रूप से भिन्न होते हैं। जब सर्किट में इंडक्शन या कैपेसिटेंस होता है, तो वोल्टेज और करंट वेवफॉर्म पूरी तरह से लाइन में नहीं आते हैं। विद्युत प्रवाह के दो घटक होते हैं - एक घटक स्रोत से लोड की ओर प्रवाहित होता है और लोड पर कार्य कर सकता है; अन्य भाग, जिसे प्रतिक्रियाशील शक्ति के रूप में जाना जाता है, वोल्टेज और करंट के बीच देरी के कारण होता है, जिसे चरण कोण के रूप में जाना जाता है, और लोड पर उपयोगी कार्य नहीं कर सकता है। इसे वर्तमान के रूप में माना जा सकता है जो गलत समय पर आ रहा है (बहुत देर या बहुत जल्दी)। प्रतिक्रियाशील शक्ति को सक्रिय शक्ति से अलग करने के लिए, इसे [[वोल्ट-एम्पीयर प्रतिक्रियाशील]], या var की इकाइयों में मापा जाता है। ये इकाइयां वाट्स को सरल कर सकती हैं लेकिन यह दर्शाने के लिए var के रूप में छोड़ दी जाती हैं कि वे वास्तविक कार्य आउटपुट का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं।
+एक दिष्ट धारा परिपथ में, भार में प्रवाहित होने वाली शक्ति, भार के माध्यम से प्रवाहित धारा और भार में विभवपात के गुणनफल के समानुपाती होती है। स्रोत से भार तक ऊर्जा एक दिशा में प्रवाहित होती है। एसी शक्ति में, विभवान्तर और विद्युत धारा दोनों लगभग ज्यावक्रीय रूप से भिन्न होते हैं। जब परिपथ में प्रेरकत्व या धारिता होती है, तो विभवान्तर और विद्युत धारा तरंगरूप पूरी तरह से लाइन में नहीं आते हैं। विद्युत प्रवाह के दो घटक होते हैं, एक घटक, स्रोत से भार की ओर प्रवाहित होता है और भार पर कार्य कर सकता है; जबकि "प्रतिघाती शक्ति" के रूप में जाने जाने वाले अन्य घटक का कारण विभवान्तर और विद्युत धारा के बीच विलम्ब है, जिसे चरण कोण के रूप में जाना जाता है, और यह भार पर उपयोगी कार्य नहीं कर सकता है। इसे गलत समय (बहुत देर या बहुत जल्दी) पर आने वाली धारा के रूप में माना जा सकता है। प्रतिघाती शक्ति को सक्रिय शक्ति से अलग करने के लिए, इसे "[[वोल्ट-एम्पीयर प्रतिक्रियाशील|वोल्ट-एम्पीयर प्रतिघाती]]" या वीएआर की इकाइयों में मापा जाता है। ये इकाइयाँ वाट में सरलीकृत हो सकती हैं लेकिन यह दर्शाने के लिए वीएआर के रूप में छोड़ दी जाती हैं कि ये किसी वास्तविक कार्य आउटपुट को नहीं निरूपित करते हैं।
-नेटवर्क के कैपेसिटिव या आगमनात्मक तत्वों में संग्रहीत ऊर्जा प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह को जन्म देती है। प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह पूरे नेटवर्क में वोल्टेज के स्तर को दृढ़ता से प्रभावित करता है। स्वीकार्य सीमा के भीतर बिजली प्रणाली को संचालित करने की अनुमति देने के लिए वोल्टेज स्तर और प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए। [[लचीला एसी संचरण प्रणाली]] के रूप में जानी जाने वाली तकनीक का उपयोग ट्रांसमिशन लाइनों से आपूर्ति की जाने वाली प्रतिक्रियाशील शक्ति को कम करके और इसे स्थानीय रूप से प्रदान करके लोड में स्पष्ट शक्ति प्रवाह को कम करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, आगमनात्मक भार की क्षतिपूर्ति करने के लिए, लोड के पास ही एक शंट कैपेसिटर स्थापित किया जाता है। यह कैपेसिटर द्वारा आपूर्ति की जाने वाली लोड द्वारा आवश्यक सभी प्रतिक्रियाशील शक्ति की अनुमति देता है और इसे ट्रांसमिशन लाइनों पर स्थानांतरित नहीं करना पड़ता है। इस अभ्यास से ऊर्जा की बचत होती है क्योंकि यह उस ऊर्जा की मात्रा को कम कर देता है जिसे समान कार्य करने के लिए उपयोगिता द्वारा उत्पादित किया जाना आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, यह छोटे कंडक्टर या कम बंडल कंडक्टर का उपयोग करके और ट्रांसमिशन टावरों के डिजाइन को अनुकूलित करने के लिए अधिक कुशल ट्रांसमिशन लाइन डिज़ाइन की अनुमति देता है।
+नेटवर्क के धारितीय या प्रेरकीय तत्वों में संग्रहित ऊर्जा प्रतिघाती शक्ति प्रवाह को उत्पन्न करती है। प्रतिघाती शक्ति प्रवाह पूरे नेटवर्क में विभवान्तर के स्तर को दृढ़ता से प्रभावित करता है। स्वीकार्य सीमा के भीतर विद्युत प्रणाली को संचालित करने की अनुमति देने के लिए विभवान्तर स्तर और प्रतिघाती शक्ति प्रवाह को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जाना चाहिए। [[लचीला एसी संचरण प्रणाली|प्रतिघाती क्षतिपूर्ति]] के रूप में जानी जाने वाली तकनीक का उपयोग संचरण लाइनों से आपूर्ति की जाने वाली प्रतिघाती शक्ति को कम करके और इसे स्थानीय रूप से प्रदान करके भार में आभासी शक्ति प्रवाह को कम करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, प्रेरकीय भार की क्षतिपूर्ति करने के लिए, भार के पास ही एक शंट संधारित्र स्थापित किया जाता है। यह संधारित्र द्वारा आपूर्ति की जाने वाली भार द्वारा आवश्यक सभी प्रतिघाती शक्तियों की अनुमति देता है और इसे संचरण लाइनों पर स्थानांतरित करने की आवश्यकता नहीं होती है। इस अभ्यास से ऊर्जा की बचत होती है क्योंकि यह उस ऊर्जा की मात्रा को कम कर देता है जिसे समान कार्य करने के लिए उपयोगिता द्वारा उत्पादित किया जाना आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, यह छोटे चालक या कम बंडल चालक का उपयोग करके और संचरण टावरों की संरचना को अनुकूलित करने के लिए अधिक कुशल संचरण लाइन संरचनाओं की अनुमति प्रदान करता है।
-=== कैपेसिटिव बनाम इंडक्टिव लोड ===
+=== धारितीय बनाम प्रेरकीय भार ===
-लोड डिवाइस के चुंबकीय या विद्युत क्षेत्र में संग्रहीत ऊर्जा, जैसे मोटर या कैपेसिटर, वर्तमान और वोल्टेज तरंगों के बीच ऑफसेट का कारण बनता है। कैपेसिटर एक उपकरण है जो ऊर्जा को विद्युत क्षेत्र के रूप में संग्रहीत करता है। जैसा कि वर्तमान को संधारित्र के माध्यम से संचालित किया जाता है, चार्ज बिल्ड-अप के कारण संधारित्र में एक विरोधी वोल्टेज विकसित होता है। यह वोल्टेज तब तक बढ़ता है जब तक कि कैपेसिटर संरचना द्वारा अधिकतम निर्धारित नहीं किया जाता है। एक एसी नेटवर्क में, कैपेसिटर में वोल्टेज लगातार बदल रहा है। कैपेसिटर इस परिवर्तन का विरोध करता है, जिससे धारा चरण में वोल्टेज का नेतृत्व करती है। कैपेसिटर को प्रतिक्रियाशील शक्ति स्रोत कहा जाता है, और इस प्रकार एक प्रमुख शक्ति कारक का कारण बनता है।
+मोटर या संधारित्र जैसे भार उपकरणों के चुंबकीय या विद्युत क्षेत्र में संग्रहित ऊर्जा, धारा और विभवान्तर तरंगरूपों के बीच ऑफसेट का कारण बनती है। संधारित्र एक ऐसा उपकरण है जो ऊर्जा को विद्युत क्षेत्र के रूप में संग्रहित करता है। चूँकि धारा को संधारित्र के माध्यम से प्रवाहित किया जाता है, अतः आवेश के निर्माण के कारण के कारण संधारित्र में एक विरोधी विभवान्तर विकसित होता है। यह विभवान्तर तब तक बढ़ता है जब तक कि संधारित्र संरचना द्वारा अधिकतम विभवान्तर निर्धारित नहीं किया जाता है। एक एसी नेटवर्क में, संधारित्र में विभवान्तर नियत रूप से बदलता है। संधारित्र इस परिवर्तन का विरोध करता है, जिससे धारा, चरण में विभवान्तर का अग्रगमन करती है। संधारित्र को "स्रोत" प्रतिघाती शक्ति कहा जाता है, और इस प्रकार यह एक प्रमुख शक्ति गुणांक का कारण बनता है।
-इंडक्शन मशीनें आज इलेक्ट्रिक पावर सिस्टम में सबसे सामान्य प्रकार के भार हैं। ये मशीनें चुंबकीय क्षेत्र के रूप में ऊर्जा को संग्रहित करने के लिए [[कुचालक]] या तार के बड़े कॉइल का उपयोग करती हैं। जब एक वोल्टेज शुरू में कॉइल में रखा जाता है, तो प्रारंभ करनेवाला वर्तमान और चुंबकीय क्षेत्र में इस परिवर्तन का दृढ़ता से विरोध करता है, जिससे करंट को अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंचने में समय लगता है। यह करंट को फेज में वोल्टेज से पिछड़ने का कारण बनता है। इंडक्टर्स को प्रतिक्रियाशील शक्ति को सिंक करने के लिए कहा जाता है, और इस प्रकार एक लैगिंग पावर फैक्टर का कारण बनता है। [[प्रेरण जनरेटर]] प्रतिक्रियाशील शक्ति को स्रोत या सिंक कर सकते हैं, और प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह और इस प्रकार वोल्टेज पर सिस्टम ऑपरेटरों को नियंत्रण का एक उपाय प्रदान करते हैं।<ref>{{cite web|url=http://web.media.mit.edu/~dolguin/mas961/loads.html |title=Load differentiation |access-date=2015-04-29 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20151025015726/http://web.media.mit.edu/~dolguin/mas961/loads.html |archive-date=2015-10-25 }}</ref> क्योंकि इन उपकरणों का वोल्टेज और करंट के बीच के फेज कोण पर विपरीत प्रभाव पड़ता है, इसलिए इनका उपयोग एक दूसरे के प्रभावों को रद्द करने के लिए किया जा सकता है। यह आमतौर पर कैपेसिटर बैंकों का रूप लेता है जिसका उपयोग इंडक्शन मोटर्स के कारण होने वाले लैगिंग पावर फैक्टर का प्रतिकार करने के लिए किया जाता है।
+प्रेरण मशीनें वर्तमान में विद्युत शक्ति तंत्रों में सबसे सामान्य प्रकार के भार हैं। ये मशीनें ऊर्जा को चुंबकीय क्षेत्र के रूप में संग्रहित करने के लिए [[कुचालक|प्रेरक]] या तार के बड़ी कुंडली का उपयोग करती हैं। जब एक विभवान्तर प्रारंभ में कुण्डली में रखा जाता है, तो प्रेरक, धारा और चुंबकीय क्षेत्र में इस परिवर्तन का दृढ़ता से विरोध करता है, जिससे विद्युत धारा को अपने अधिकतम मान तक पहुँचने में समय लगता है। यह चरण में विद्युत धारा के विभवान्तर से पिछड़ने का कारण बनता है। प्रेरक को प्रतिघाती शक्ति को "सिंक" करने के लिए कहा जाता है, और इस प्रकार यह एक पश्चगामी शक्ति गुणांक का कारण बनता है। [[प्रेरण जनरेटर|प्रेरण जनित्र]] प्रतिघाती शक्ति को स्रोत या सिंक कर सकते हैं, और प्रतिघाती शक्ति प्रवाह और इस प्रकार विभवान्तर पर प्रणाली संचालकों को नियंत्रण का एक उपाय प्रदान करते हैं।<ref>{{cite web|url=http://web.media.mit.edu/~dolguin/mas961/loads.html |title=Load differentiation |access-date=2015-04-29 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20151025015726/http://web.media.mit.edu/~dolguin/mas961/loads.html |archive-date=2015-10-25 }}</ref> क्योंकि इन उपकरणों का विभवान्तर और विद्युत धारा के बीच के चरण कोण पर विपरीत प्रभाव पड़ता है, इसलिए इनका उपयोग एक दूसरे के प्रभावों को "निरस्त" करने के लिए किया जा सकता है। यह सामान्यतः संधारित्र बैंकों का रूप लेता है जिसका उपयोग प्रेरण मोटरों के कारण होने वाले पश्चगामी शक्ति गुणांक का प्रतिकार करने के लिए किया जाता है।
-=== प्रतिक्रियाशील शक्ति नियंत्रण ===
+=== प्रतिघाती शक्ति नियंत्रण ===
-{{main|Voltage control and reactive power management}}
+{{main|विभवान्तर नियंत्रण और प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रबंधन}}
-ट्रांसमिशन से जुड़े जनरेटर आमतौर पर प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह का समर्थन करने के लिए आवश्यक होते हैं। उदाहरण के लिए, यूनाइटेड किंगडम ट्रांसमिशन सिस्टम पर, जनरेटर को ग्रिड कोड आवश्यकताएँ द्वारा 0.85 पावर फैक्टर लैगिंग और 0.90 पावर फैक्टर की सीमा के बीच नामित टर्मिनलों पर अग्रणी करने की आवश्यकता होती है। प्रतिक्रियाशील शक्ति संतुलन समीकरण को बनाए रखते हुए सिस्टम ऑपरेटर एक सुरक्षित और किफायती वोल्टेज प्रोफ़ाइल बनाए रखने के लिए स्विचिंग क्रियाएं करेगा:
+संचरण से जुड़े जनित्र सामान्यतः प्रतिघाती शक्ति प्रवाह का समर्थन करने के लिए आवश्यक होते हैं। उदाहरण के लिए, यूनाइटेड किंगडम संचरण प्रणाली पर, जनित्रों को ग्रिड कोड आवश्यकताओं द्वारा अपनी निर्धारित सीमा के बीच नामित टर्मिनलों पर 0.85 शक्ति गुणांक पश्चगामी और 0.90 शक्ति गुणांक अग्रगामी की आपूर्ति करने की आवश्यकता होती है। प्रतिघाती शक्ति संतुलन समीकरण को व्यवस्थित रखते हुए प्रणाली संचालक एक सुरक्षित और अल्पव्ययी विभवान्तर प्रोफ़ाइल व्यवस्थित रखने के लिए पारस्परिक-परिवर्तन क्रियाएँ करता है:
 : <math>\mathrm{Generator\ MVARs + System\ gain + Shunt\ capacitors = MVAR\ Demand + Reactive\ losses + Shunt\ reactors}</math>
-उपरोक्त शक्ति संतुलन समीकरण में फेरेंटी प्रभाव प्रतिक्रियाशील शक्ति का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, जो ट्रांसमिशन नेटवर्क की कैपेसिटिव प्रकृति द्वारा उत्पन्न होता है। मांग बढ़ने से पहले सुबह-सुबह निर्णायक स्विचिंग क्रियाएं करके, पूरे दिन के लिए सिस्टम को सुरक्षित रखने में मदद करते हुए, सिस्टम लाभ को जल्दी अधिकतम किया जा सकता है। समीकरण को संतुलित करने के लिए कुछ पूर्व-दोष प्रतिक्रियाशील जनरेटर उपयोग की आवश्यकता होगी। प्रतिक्रियाशील शक्ति के अन्य स्रोतों का भी उपयोग किया जाएगा जिसमें शंट कैपेसिटर, शंट रिएक्टर, स्टेटिक VAR कम्पेसाटर और वोल्टेज कंट्रोल सर्किट शामिल हैं।
+उपरोक्त शक्ति संतुलन समीकरण में "प्रणाली लाभ" प्रतिघाती शक्ति का एक महत्वपूर्ण स्रोत है, जो कि संचरण नेटवर्क की धारितीय प्रकृति द्वारा ही उत्पन्न होती है। माँग बढ़ने से पूर्व सुबह निर्णायक पारस्परिक परिवर्तन क्रियाएँ करके, पूरे दिन के लिए प्रणाली को सुरक्षित रखने में सहायता करते हुए प्रणाली लाभ को शीघ्र अधिकतम किया जा सकता है। समीकरण को संतुलित करने के लिए कुछ पूर्व-दोष प्रतिघाती जनित्रों के उपयोग की आवश्यकता होती है। प्रतिघाती शक्ति के अन्य स्रोतों का भी उपयोग किया जाता है जिसमें शंट संधारित्र, शंट प्रतिघातक, स्थिर वीएआर क्षतिपूरक और विभवान्तर नियंत्रण परिपथ सम्मिलित हैं।
-== असंतुलित साइनसोइडल [[पॉलीफ़ेज़ सिस्टम]] ==
+== असंतुलित ज्यावक्रीय बहुचरणीय प्रणालियाँ ==
-जबकि सक्रिय शक्ति और प्रतिक्रियाशील शक्ति किसी भी प्रणाली में अच्छी तरह से परिभाषित हैं, असंतुलित पॉलीपेज़ सिस्टम के लिए स्पष्ट शक्ति की परिभाषा को पावर इंजीनियरिंग में सबसे विवादास्पद विषयों में से एक माना जाता है। मूल रूप से, स्पष्ट शक्ति केवल योग्यता के रूप में उत्पन्न हुई। अवधारणा के प्रमुख चित्रण का श्रेय विलियम स्टैनली जूनियर के फेनोमेना ऑफ रिटार्डेशन इन द इंडक्शन कॉइल (1888) और [[चार्ल्स प्रोटियस स्टेनमेट्ज़]] के थ्योरेटिकल एलिमेंट्स ऑफ इंजीनियरिंग (1915) को दिया जाता है। हालांकि, तीन चरण बिजली वितरण के विकास के साथ, यह स्पष्ट हो गया कि स्पष्ट शक्ति और शक्ति कारक की परिभाषा असंतुलित पॉलीपेज़ सिस्टम पर लागू नहीं की जा सकती। 1920 में, एआईईई और नेशनल इलेक्ट्रिक लाइट एसोसिएशन की एक विशेष संयुक्त समिति ने इस मुद्दे को हल करने के लिए मुलाकात की। उन्होंने दो परिभाषाओं पर विचार किया।
+जबकि सक्रिय शक्ति और प्रतिघाती शक्ति किसी भी प्रणाली में सुपरिभाषित हैं, फिर भी असंतुलित बहुचरणीय प्रणालियों के लिए आभासी शक्ति की परिभाषा को शक्ति अभियांत्रिकी में सबसे विवादास्पद विषयों में से एक माना जाता है। मूल रूप से, आभासी शक्ति केवल विशेषता के रूप में उत्पन्न हुई है। इस अवधारणा के प्रमुख चित्रण का श्रेय स्टैनले की ''फेनोमेना ऑफ रिटार्डेशन इन द इंडक्शन कॉइल (''प्रेरण कुंडली में मंदता की घटना) (वर्ष 1888) और [[चार्ल्स प्रोटियस स्टेनमेट्ज़]] के ''थ्योरेटिकल एलिमेंट्स ऑफ इंजीनियरिंग (''अभियांत्रिकी के सैद्धांतिक तत्व) (वर्ष 1915) को दिया जाता है। हालाँकि, तीन चरण विद्युत वितरण के विकास के साथ यह आभासी हो गया कि आभासी शक्ति और शक्ति गुणांक की परिभाषा असंतुलित [[पॉलीफ़ेज़ सिस्टम|बहुचरणीय प्रणालियों]] पर लागू नहीं की जा सकती। वर्ष 1920 में, इस विषय को हल करने के लिए "एआईईई और राष्ट्रीय विद्युत प्रकाश संगठन की विशेष संयुक्त समिति" की बैठक हुई। इन्होंने दो परिभाषाओं पर विचार किया।
-: <math>S_A = |S_\mathrm{a}| + |S_\mathrm{b}| + |S_\mathrm{c}|</math> : <math>\mathrm{pf}_A = {P_\mathrm{a} + P_\mathrm{b} + P_\mathrm{c} \over S_A}</math>,
+: <math>S_A = |S_\mathrm{a}| + |S_\mathrm{b}| + |S_\mathrm{c}|</math>
+:<math>\mathrm{pf}_A = {P_\mathrm{a} + P_\mathrm{b} + P_\mathrm{c} \over S_A}</math>,
-अर्थात्, चरण स्पष्ट शक्तियों का अंकगणितीय योग; और
+अर्थात्, चरण आभासी शक्तियों का अंकगणितीय योग; और
 : <math>S_V = |P_\mathrm{a} + P_\mathrm{b} + P_\mathrm{c} + j(Q_\mathrm{a} + Q_\mathrm{b} + Q_\mathrm{c})|</math>
 : <math>\mathrm{pf}_V = {P_\mathrm{a} + P_\mathrm{b} + P_\mathrm{c} \over S_V}</math>,
-वह है, तीन चरण की कुल जटिल शक्ति का परिमाण।
+अर्थात्, तीन चरण जटिल शक्ति का कुल परिमाण।
-की समिति को कोई आम सहमति नहीं मिली और विषय चर्चाओं पर हावी रहा। 1930 में, एक और समिति बनी और एक बार फिर इस प्रश्न को हल करने में विफल रही। उनकी चर्चाओं का प्रतिलेख एआईईई द्वारा प्रकाशित अब तक का सबसे लंबा और सबसे विवादास्पद है।<ref name="Emanuel_1993">{{cite journal |last1=Emanuel |first1=Alexander |title=साइनसॉइडल वोल्टेज और धाराओं के साथ असंतुलित पॉलीफ़ेज़ सर्किट में पावर फैक्टर और स्पष्ट शक्ति की परिभाषा पर|journal=IEEE Transactions on Power Delivery |date=July 1993 |volume=8 |issue=3 |pages=841–852 |doi=10.1109/61.252612 |ref=Emanuel_1993}}</ref> इस बहस का आगे का समाधान 1990 के दशक के अंत तक नहीं आया।
+वर्ष 1920 समिति को कोई सामान्य सहमति नहीं मिली और विषय चर्चाओं पर प्रबल रहा। वर्ष 1930 में, एक और समिति का निर्माण हुआ, जो एक बार फिर इस प्रश्न को हल करने में विफल रही। उनकी चर्चाओं का प्रतिलेख, एआईईई द्वारा प्रकाशित अब तक का सबसे लंबा और सबसे विवादास्पद प्रतिलेख है।<ref name="Emanuel_1993">{{cite journal |last1=Emanuel |first1=Alexander |title=साइनसॉइडल वोल्टेज और धाराओं के साथ असंतुलित पॉलीफ़ेज़ सर्किट में पावर फैक्टर और स्पष्ट शक्ति की परिभाषा पर|journal=IEEE Transactions on Power Delivery |date=July 1993 |volume=8 |issue=3 |pages=841–852 |doi=10.1109/61.252612 |ref=Emanuel_1993}}</ref> इस चर्चा का अग्रिम समाधान 1990 के दशक के अंत तक सामने नहीं आया।
-[[सममित घटक]] सिद्धांत पर आधारित एक नई परिभाषा 1993 में अलेक्जेंडर इमानुएल द्वारा असंतुलित रेखीय भार के लिए प्रस्तावित की गई थी जो विषम साइनसोइडल वोल्टेज के साथ आपूर्ति की गई थी:
+[[सममित घटक]] सिद्धांत पर आधारित एक नई परिभाषा वर्ष 1993 में अलेक्जेंडर इमानुएल द्वारा असंतुलित रेखीय भार के लिए प्रस्तावित की गई थी जिसकी आपूर्ति विषम ज्यावक्रीय विभवान्तर के साथ की गई थी:
 : <math>S = \sqrt{ \left( |V_\mathrm{a}^2| + |V_\mathrm{b}^2| + |V_\mathrm{c}^2| \right ) \left ( |I_\mathrm{a}^2| + |I_\mathrm{b}^2| + |I_\mathrm{c}^2| \right )}</math>
 : <math>\mathrm{pf} = {P^+ \over S}</math>,
-अर्थात्, लाइन वोल्टेज के वर्ग योग की जड़ को लाइन धाराओं के वर्ग योग की जड़ से गुणा किया जाता है।
+अर्थात्, लाइन विभवान्तरों के वर्गित योगों के मूल को लाइन धाराओं के वर्गित योग के मूल से गुणा किया जाता है। <math>P^+</math> धनात्मक अनुक्रम शक्ति को दर्शाता है:
- <math>P^+</math> सकारात्मक अनुक्रम शक्ति को दर्शाता है:
 :<math>P^+ = 3 |V^+| |I^+| \cos{(\arg{(V^+)} - \arg{(I^+)})}</math>
-<math>V^+</math> सकारात्मक अनुक्रम वोल्टेज फेजर को दर्शाता है, और
+<math>V^+</math> धनात्मक अनुक्रम विभवान्तर फेजर को और <math>I^+</math> धनात्मक अनुक्रम धारा चरण को दर्शाता है।<ref name="Emanuel_1993" />
- <math>I^+</math> सकारात्मक अनुक्रम वर्तमान चरण को दर्शाता है।<ref name="Emanuel_1993" />
 == वास्तविक संख्या सूत्र ==
-एक पूर्ण अवरोधक कोई ऊर्जा संग्रहीत नहीं करता है; इसलिए करंट और वोल्टेज फेज में हैं। इसलिए, कोई प्रतिक्रियाशील शक्ति नहीं है और <math>P=S</math> ([[निष्क्रिय साइन कन्वेंशन]] का उपयोग करके)। इसलिए, एक पूर्ण अवरोधक के लिए
+एक पूर्ण प्रतिरोधक कोई ऊर्जा संग्रहित नहीं करता है; इसलिए विद्युत धारा और विभवान्तर चरण में होते हैं। इसलिए, कोई प्रतिघाती शक्ति नहीं होती है और <math>P=S</math> ([[निष्क्रिय साइन कन्वेंशन|निष्क्रिय चिह्न परिपाटी]] का उपयोग करके)। इसलिए, एक पूर्ण प्रतिरोधक के लिए
 :<math>P = S = V_\mathrm{RMS} I_\mathrm{RMS} = I_\mathrm{RMS}^2 R = \frac{V_\mathrm{RMS}^2} {R}\,\!</math>.
-एक पूर्ण संधारित्र या प्रारंभ करनेवाला के लिए, कोई शुद्ध शक्ति हस्तांतरण नहीं होता है; इसलिए सारी शक्ति प्रतिक्रियाशील है। इसलिए, एक पूर्ण संधारित्र या प्रारंभ करनेवाला के लिए:
+एक पूर्ण संधारित्र या प्रेरक के लिए, कोई शुद्ध शक्ति हस्तांतरण नहीं होता है; इसलिए सम्पूर्ण शक्ति प्रतिघाती होती है। इसलिए, एक पूर्ण संधारित्र या प्रेरक के लिए:
 :<math>\begin{align}
    P &= 0 \\
@@ Line 131: / Line 129: @@
 \end{align}</math>.
-कहाँ<math>X</math>संधारित्र या प्रारंभ करनेवाला का विद्युत प्रतिघात है।
+जहाँ <math>X</math>, संधारित्र या प्रेरक का विद्युत प्रतिघात है।
-यदि <math>X</math> एक प्रारंभ करनेवाला के लिए सकारात्मक और एक संधारित्र के लिए नकारात्मक होने के रूप में परिभाषित किया गया है, तो निरपेक्ष मान के संकेतों को S और X से हटाया जा सकता है और प्राप्त किया जा सकता है
+यदि <math>X</math> को एक प्रेरक के लिए धनात्मक और संधारित्र के लिए ऋणात्मक होने के रूप में परिभाषित किया गया हो, तो मापांक चिह्नों को S और X से हटाया जा सकता है और निम्न को प्राप्त किया जा सकता है
 :<math>Q = I_\mathrm{RMS}^2 X = \frac{V_\mathrm{RMS}^2} {X}</math>.
-तात्कालिक शक्ति को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:
+तात्क्षणिक शक्ति को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:
 :<math>p(t) = v(t) \, i(t)</math>,
-कहाँ पे <math>v(t)</math> और <math>i(t)</math> समय-भिन्न वोल्टेज और वर्तमान तरंग हैं।
+जहाँ <math>v(t)</math> और <math>i(t)</math> समय-परिवर्ती विभवान्तर और धारा तरंगरूप हैं।
-यह परिभाषा उपयोगी है क्योंकि यह सभी तरंगों पर लागू होती है, चाहे वे ज्यावक्रीय हों या नहीं। यह पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में विशेष रूप से उपयोगी है, जहां गैर-साइनसॉइडल वेवफॉर्म आम हैं।
+यह परिभाषा उपयोगी है क्योंकि यह सभी तरंगोंरूपों पर लागू होती है, अर्थात् यह इनके ज्यावक्रीय होने या ना होने पर निर्भर नहीं करता है। यह विद्युत-शक्ति इलेक्ट्रॉनिक्स में विशेष रूप से उपयोगी है, जहाँ गैर-ज्यावक्रीय तरंगरूप सामान्य होते हैं।
-सामान्य तौर पर, इंजीनियर समय की अवधि में औसतन सक्रिय शक्ति में रुचि रखते हैं, चाहे वह कम आवृत्ति लाइन चक्र हो या उच्च आवृत्ति पावर कन्वर्टर स्विचिंग अवधि। उस परिणाम को प्राप्त करने का सबसे आसान तरीका वांछित अवधि में तात्कालिक गणना का अभिन्न अंग लेना है:
+सामान्यतः, अभियंता समय की अवधि में औसतित सक्रिय शक्ति में रुचि रखते हैं, यद्यपि यह कम आवृत्ति लाइन चक्र या उच्च आवृत्ति शक्ति रूपान्तरक परिवर्तन अवधि हो। इस परिणाम को प्राप्त करने की सबसे आसान विधि वांछित अवधि में तात्क्षणिक गणना का समाकल लेना है:
 :<math>P_\text{avg} = \frac{1}{t_2 - t_1}\int_{t_1}^{t_2} v(t) \, i(t) \, \mathrm dt</math>.
-तरंग की [[हार्मोनिक सामग्री]] की परवाह किए बिना औसत शक्ति की गणना करने की यह विधि सक्रिय शक्ति देती है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, यह डिजिटल डोमेन में किया जाएगा, जहां सक्रिय शक्ति निर्धारित करने के लिए आरएमएस और चरण के उपयोग की तुलना में गणना तुच्छ हो जाती है:
+तरंगरूप के [[हार्मोनिक सामग्री|हार्मोनिक अंश]] को ध्यान में रखे बिना औसत शक्ति की गणना करने की यह विधि सक्रिय शक्ति प्रदान करती है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, यह डिजिटल परिक्षेत्र में किया जाता है, जहाँ सक्रिय शक्ति निर्धारित करने के लिए गणना, आरएमएस और चरण के उपयोग की तुलना में तुच्छ हो जाती है:
 :<math> P_\text{avg} = \frac{1}{n} \sum_{k=1}^n  V[k]I[k] </math>.
-== एकाधिक आवृत्ति प्रणाली ==
+== एकाधिक आवृत्ति प्रणालियाँ ==
-चूँकि किसी भी तरंग के लिए RMS मान की गणना की जा सकती है, इससे स्पष्ट शक्ति की गणना की जा सकती है। सक्रिय शक्ति के लिए सबसे पहले यह प्रतीत होगा कि कई उत्पाद शर्तों की गणना करना और उन सभी का औसत करना आवश्यक होगा। हालांकि, इन उत्पाद शर्तों में से किसी एक को अधिक विस्तार से देखने से एक बहुत ही रोचक परिणाम उत्पन्न होता है।
+चूँकि किसी भी तरंगरूप के लिए वर्ग-माध्य-मूल मान की गणना की जा सकती है, अतः इससे आभासी शक्ति की गणना की जा सकती है। सक्रिय शक्ति के लिए सर्वप्रथम यह प्रतीत होता है कि कई गुणनफल पदों की गणना करना और उन सभी का औसत करना आवश्यक है। हालाँकि, इन गुणनफल पदों में से किसी एक को अधिक विस्तार से देखने से अत्यंत रोचक परिणाम उत्पन्न होता है।
 :<math>\begin{align}
         &A\cos(\omega_1t+k_1)\cos(\omega_2t + k_2) \\
@@ Line 156: / Line 154: @@
    = {} &\frac{A}{2}\cos\left[\left(\omega_1 + \omega_2\right)t + k_1 + k_2\right] + \frac{A}{2}\cos\left[\left(\omega_1 - \omega_2\right)t + k_1 - k_2\right]
 \end{align}</math>
-हालाँकि, प्रपत्र के किसी फ़ंक्शन का समय औसत {{nowrap|cos(''ωt'' + ''k'')}} शून्य है बशर्ते कि ω शून्येतर हो। इसलिए, एकमात्र उत्पाद शब्द जिनका औसत शून्य नहीं है, वे हैं जहां वोल्टेज और करंट की आवृत्ति मेल खाती है। दूसरे शब्दों में, प्रत्येक आवृत्ति को अलग-अलग व्यवहार करके और उत्तरों को जोड़कर सक्रिय (औसत) शक्ति की गणना करना संभव है। इसके अलावा, यदि मुख्य आपूर्ति के वोल्टेज को एकल आवृत्ति माना जाता है (जो आमतौर पर होता है), तो यह दर्शाता है कि [[हार्मोनिक्स (विद्युत शक्ति)]] एक बुरी चीज है। वे आरएमएस करंट को बढ़ाएंगे (चूंकि इसमें गैर-शून्य शर्तें जोड़ी जाएंगी) और इसलिए स्पष्ट शक्ति, लेकिन हस्तांतरित सक्रिय शक्ति पर उनका कोई प्रभाव नहीं पड़ेगा। इसलिए, हार्मोनिक धाराएं शक्ति कारक को कम कर देंगी। डिवाइस के इनपुट पर लगाए गए फ़िल्टर द्वारा हार्मोनिक धाराओं को कम किया जा सकता है। आमतौर पर इसमें या तो केवल एक संधारित्र (परजीवी प्रतिरोध और आपूर्ति में अधिष्ठापन पर निर्भर) या एक संधारित्र-प्रारंभ करनेवाला नेटवर्क शामिल होगा। इनपुट पर एक सक्रिय [[शक्ति का कारक सुधार]] सर्किट आम तौर पर हार्मोनिक धाराओं को और कम कर देगा और पावर फैक्टर को एकता के करीब बनाए रखेगा।
+हालाँकि, {{nowrap|cos(''ωt'' + ''k'')}} के रूप के एक फलन का समय औसत शून्य होता है, जबकि यह ज्ञात है कि ''ω'' अशून्य है। इसलिए, एकमात्र गुणनफल पद (जिनका औसत शून्य नहीं है) वे हैं जहाँ विभवान्तर और विद्युत धारा की आवृत्ति संगत है। दूसरे शब्दों में, प्रत्येक आवृत्ति के साथ अलग-अलग व्यवहार करके और उत्तरों को जोड़कर सक्रिय (औसत) शक्ति की गणना करना संभव है। इसके अतिरिक्त, यदि मुख्य आपूर्ति के विभवान्तर को एकल आवृत्ति माना जाता है (जो सामान्यतः होता है), तो ये यह दर्शाता है कि [[हार्मोनिक्स (विद्युत शक्ति)|हार्मोनिक धाराएँ]] एक ख़राब वस्तुएँ हैं। ये आरएमएस विद्युत धारा को (चूँकि इसमें अशून्य पद जोड़े जाते हैं) और इसलिए आभासी शक्ति बढ़ाते हैं, लेकिन हस्तांतरित सक्रिय शक्ति पर इनका कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। इसलिए, हार्मोनिक धाराएँ शक्ति गुणांक को कम कर देती हैं। उपकरण के इनपुट पर लगाए गए निस्पंदक द्वारा हार्मोनिक धाराओं को कम किया जा सकता है। सामान्यतः इसमें या तो केवल एक संधारित्र (आपूर्ति में पराश्रयी प्रतिरोध और प्रेरकत्व पर निर्भर) या एक संधारित्र-प्रेरक नेटवर्क सम्मिलित होता है। इनपुट पर एक सक्रिय [[शक्ति का कारक सुधार|शक्ति गुणांक संशोधन]] परिपथ सामान्यतः हार्मोनिक धाराओं को और कम कर देता है और शक्ति गुणांक को इकाई के निकट बनाए रखता है।
 == यह भी देखें ==
@@ Line 163: / Line 161: @@
 * [[विद्युत शक्ति संचरण]]
 * [[ट्रांसफार्मर]]
-* [[मुख्य विधुत]]
+* [[मुख्य विधुत|मुख्य विद्युत]]
 * [[विकृत शक्ति]]
@@ Line 176: / Line 174: @@
 {{Authority control}}
-{{DEFAULTSORT:Ac Power}}[[Category: एसी पावर | एसी पावर ]] [[Category: विद्युत शक्ति]]
+{{DEFAULTSORT:Ac Power}}
-[[Category: Machine Translated Page]]
+[[Category:Articles with hatnote templates targeting a nonexistent page|Ac Power]]
-[[Category:Created On 03/02/2023]]
+[[Category:Collapse templates|Ac Power]]
+[[Category:Created On 03/02/2023|Ac Power]]
+[[Category:Lua-based templates|Ac Power]]
+[[Category:Machine Translated Page|Ac Power]]
+[[Category:Navigational boxes| ]]
+[[Category:Navigational boxes without horizontal lists|Ac Power]]
+[[Category:Pages with empty portal template|Ac Power]]
+[[Category:Pages with reference errors|Ac Power]]
+[[Category:Pages with script errors|Ac Power]]
+[[Category:Portal templates with redlinked portals|Ac Power]]
+[[Category:Short description with empty Wikidata description|Ac Power]]
+[[Category:Sidebars with styles needing conversion|Ac Power]]
+[[Category:Template documentation pages|Documentation/doc]]
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Latest revision as of 11:41, 14 February 2023

ज्यावक्रीय स्थिर-अवस्था में सक्रिय, प्रतिघाती, आभासी और जटिल शक्ति

ज्यावक्रीय स्थिर-अवस्था में गणना और समीकरण

शक्ति गुणांक

प्रतिघाती शक्ति

धारितीय बनाम प्रेरकीय भार

प्रतिघाती शक्ति नियंत्रण

असंतुलित ज्यावक्रीय बहुचरणीय प्रणालियाँ

वास्तविक संख्या सूत्र

एकाधिक आवृत्ति प्रणालियाँ

यह भी देखें

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