शक्ति गुणांक

Power Factor

शक्ति गुणांक (पावर फैक्टर PF) इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में एक अवधारणा है जो इस बात की दक्षता को मापता है कि एसी (प्रत्यावर्ती धारा) सर्किट में विद्युत शक्ति का उपयोग कितने प्रभावी ढंग से किया जा रहा है। यह उन स्थितियों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां प्रतिक्रियाशील और सक्रिय शक्ति दोनों शामिल हैं, जैसे कि कई विद्युत प्रणालियों में आमतौर पर पाए जाने वाले प्रेरक या कैपेसिटिव भार पर।

महत्वपूर्ण स्थितियों

सक्रिय शक्ति (वास्तविक शक्ति) - P: सक्रिय शक्ति, जिसे अक्सर पी के रूप में निरूपित किया जाता है, एसी सर्किट में बिजली का वह हिस्सा है जो उपयोगी काम करता है, जैसे बल्ब या बिजली उपकरणों को जलाना। यह वाट (डब्ल्यू) में मापा जाता है और यह वह शक्ति है जो वास्तव में सर्किट में खपत या स्थानांतरित की जा रही है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति - Q: प्रतिक्रियाशील शक्ति, जिसे क्यू के रूप में निरूपित किया जाता है, वह शक्ति है जो इंडक्टर्स और कैपेसिटर जैसे प्रतिक्रियाशील घटकों के कारण एसी सर्किट में स्रोत और लोड के बीच घूमती है। प्रतिक्रियाशील शक्ति सीधे कोई उपयोगी काम नहीं करती है, लेकिन वोल्टेज के स्तर और सर्किट के उचित कामकाज को बनाए रखने के लिए आवश्यक है। इसे वोल्ट-एम्पीयर प्रतिक्रियाशील (VAR) में मापा जाता है।

स्पष्ट शक्ति - S: स्पष्ट शक्ति, जिसे एस के रूप में निरूपित किया जाता है, सक्रिय शक्ति (P) और प्रतिक्रियाशील शक्ति (Q) का वेक्टर योग है। यह परिपथ में प्रवाहित होने वाली कुल शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है। स्पष्ट शक्ति वोल्ट-एम्पीयर (VA) में मापा जाता है।

इन परिभाषाओं को ध्यान में रखते हुए, शक्ति गुणांक को

शक्ति गुणांक(PF) = P / S से

परिभाषित कर सकते हैं ।

गणितीय रूप से

शक्ति कारक सक्रिय शक्ति (पी) और स्पष्ट शक्ति (एस) का अनुपात है। यह 0 और 1 के बीच का मान है, जहां 0 इंगित करता है कि सभी शक्ति प्रतिक्रियाशील है, और 1 इंगित करता है कि सभी शक्ति सक्रिय है।

एक उच्च शक्ति कारक (1 के करीब) का तात्पर्य कि सर्किट न्यूनतम प्रतिक्रियाशील शक्ति के साथ कुशलता पूर्वक शक्ति का उपयोग कर रहा है। यह अधिकांश विद्युत प्रणालियों के लिए आदर्श है, क्योंकि यह नुकसान को कम करता है और समग्र दक्षता में सुधार करता है।

त्रिकोणमितीय संबंध के संदर्भ

इसके त्रिकोणमितीय संबंध के संदर्भ में शक्ति कारक:

शक्ति गुणांक(PF) = cos(θ)

जहां (θ) एसी सर्किट में वोल्टेज और वर्तमान तरंगों के बीच चरण कोण का प्रतिनिधित्व करता है। जब वोल्टेज और धारा चरण में होती है (कोण का कोसाइन 1 है), तो शक्ति कारक 1 है, जो कुशल बिजली उपयोग को दर्शाता है। जब वोल्टेज और वर्तमान (प्रतिक्रियाशील घटकों के कारण) के बीच एक चरण अंतर होता है, तो शक्ति कारक कम हो जाता है।

सारांश में

एक एसी सर्किट में शक्ति गुणांक ,एक माप है कि किसी एसी सर्किट में, विद्युत शक्ति का उपयोग कितने प्रभावी ढंग से किया जा रहा है। यह स्पष्ट शक्ति के लिए सक्रिय शक्ति का अनुपात है और इसे या तो चरण कोण ($\Theta$) के कोसाइन या सक्रिय शक्ति (P) से स्पष्ट शक्ति (S) के अनुपात के रूप में दर्शाया जाता है। विद्युत प्रणालियों में कुशल ऊर्जा उपयोग के लिए एक उच्च शक्ति कारक वांछनीय है।