Güç Sistemleri Analizi #02 | Fazörler ve Anlık Güç: Etkin Değer, Güç Faktörü, Reaktif Güç

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Prizin üzerinde 230 volt yazıyor, ama gerilimin tepesi yaklaşık 325 volt ve saniyede 50 kez yön değiştiriyor. 1150 vatlık bir ısıtıcının çektiği güç ise saniyede 100 kez sıfıra inip 2300 vata çıkıyor. O halde 230 V ve 1150 W ne demek? Bu derste etkin değeri, fazörü (dönen okun donmuş hâli) ve tek fazlı devrede anlık gücü kuruyoruz; ısıtıcı ve bobin örneğiyle gerçek gücü, güç faktörünü ve reaktif gücü adım adım hesaplıyoruz. Bu derste: - v(t) = Vtepe cos(ωt + δ); ω = 2π · 50 ≈ 314.16 rad/s; bir periyot 20 ms - Etkin (rms) değer: aynı ısıyı veren doğru gerilim; V = Vtepe / √2, 230 V → tepe 325.3 V - Fazör: dönen okun gölgesi kosinüs; üstel, kutupsal ve dik biçim; i(t) = 14.14 cos(ωt − 30°) → 10∠−30° = 8.66 − j5 A - R, L, C: aynı fazda, 90° geride, 90° ileride; 73.2 mH ve 138.4 µF 50 Hz'de yaklaşık 23 Ω - Isıtıcı (46 Ω): akım 5 A; anlık güç 0 ile 2300 W arasında, 100 Hz; ortalama 1150 W - Bobin (23 Ω): akım 10 A, 90° geride; anlık güç ±2300 W, ortalama sıfır: enerjiyi alır ve geri verir - Isıtıcı ve bobin birlikte: I = 5 − j10 = 11.18∠−63.43° A; anlık güç −1421 ile 3721 W arasında - Gerçek güç P = V I cos(δ − β) = 1150 W; güç faktörü 0.447 geri - Reaktif güç Q = V I sin(δ − β) = 2300 var; sayaç yalnız P'yi toplar (1 saatte 1.15 kWh), hat ise 11.18 A taşır - Üç tuzak: 230 V'u tepe değer sanmak, bobinin enerji harcadığını sanmak, gerçek gücü V · I sanmak Bölümler: 0:00 Geçen Ders ve Bugün 0:25 Prizdeki 230 Volt Ne Demek? 0:54 Tepe Değer ve Etkin Değer 1:35 Fazör: Dönen Ok 2:26 R, L ve C'de Fazörler 3:11 Isıtıcının Anlık Gücü 3:52 Bobin: Al ve Geri Ver 4:27 Isıtıcı ve Bobin Birlikte 5:02 Gerçek Güç ve Güç Faktörü 5:39 Reaktif Güç 6:17 Üç Tuzak 6:48 Özet ve Sıradaki Ders Sıradaki derste P ile Q'yu tek bir sayıda birleştiriyoruz: karmaşık güç, güç üçgeni ve güç faktörünü düzeltmek. Kaynak kitap: J. Duncan Glover, Thomas J. Overbye, Adam B. Birchfield, Mulukutla S. Sarma, Power System Analysis and Design, SI Edition, 7. baskı — Bölüm 2.1–2.2 (konu sırası ve problem tipleri). Örnekler özgündür. Elektrik-Elektronik ve Enerji Sistemleri Mühendisliği öğrencileri için Güç Sistemleri Analizi serisinin ikinci dersi.