abbr. SJ GMU
ISSN 2657-5841 (printed)
ISSN 2657-6988 (online)
DOI: 10.26408
Granice techniki mikrofalowej – oscylacje mocy biernej w energetyce i fale w obwodach prądu stałego
Microwave technique borders – the reactive power oscillating in electric power engineering and the waves in dc circuits
Abstract:
The paper describes the use of microwave technique methods in the power phenomenon in electric power lines, which do not belong to the microwave technique at all. Starting from the assumption that Maxwell’s equations explain all macroscopic electromagnetic effects, the microwave method to the 50Hz circuits has been applied and the results have been illustrated by examples. Finally, it is explained that waves in DC circuit also exist, although, it is impossible to measure them. The reason to claim such conclusion results from the fact that physics does not change instantly.
Streszczenie:
Praca jest próbą spojrzenia, z punktu widzenia techniki mikrofalowej, na zagadnienia do techniki mikrofalowej nienależące: na zjawiska dotyczące mocy w sieciach energetycznych oraz na obwody prądu stałego. W pierwszym przypadku motywacją do takiego podejścia jest tocząca się wśród elektryków dyskusja dotycząca interpretacji zjawisk fizycznych, związanych z oscylacjami mocy biernej. Wychodząc z założenia, że równania Maxwella wyjaśniają wszystkie makroskopowe zjawiska elektromagnetyczne, zastosowano technikę mikrofalową do obwodów 50-hertzowych, ilustrując rozwiązania przykładami. W technice mikrofalowej do wyjaśniania zjawisk związanych z mocą używa się opisu za pomocą jedynie dwóch fal przenoszących moce czynne; nie używa się w niej pojęcia mocy biernej do opisu do zjawisk energetycznych (choć tu go użyto w celach porównawczych). Rozważania ograniczono do jednofazowych przebiegów sinusoidalnych. Podejście to pozwoliło na odkrycie zjawiska zmiany wartości współczynnika mocy (cos ?) wzdłuż jednorodnej bezstratnej linii przesyłowej. Na zakończenie pokazano, że w obwodach prądu stałego fale również istnieją, chociaż nie można ich zmierzyć. Podstawą takiego stwierdzenia jest przekonanie, że zjawiska fizyczne nie zmieniają się „nagle”; tzn., że pochodne po czasie muszą być skończone.
Słowa kluczowe:
moc bierna
moc czynna
moc zespolona
moc pozorna
technika mikrofalowa
oscylacje mocy
fala odbita
fale stojące
współczynnik odbicia
moc dysponowana
obciążenie rzeczywiste
obciążenie zespolone
współczynnik mocy (cos ?)
Issue:
Pages:
34
53
Download full text in pdf:
References:
Cekareski Z., Emanuel A.E., On the physical meaning of nonactive powers in three-phase systems, Power Engineering Review, IEEE, Vol.19, 1999, No. 7, s. 46–47.
Czarnecki L.S., Could power properties of three-phase systems be described in terms of the Poynting Vector? IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 21, 2006, No. 1, s. 339–344.
Czarnecki, L.S., Currents’ Physical Components (CPC) in circuits with nonsinusoidal voltages and currents. Part 1: Single-phase linear circuits, Journal on Electric Power Quality and Utilization, Vol. XI, 2005, No. 2, s. 37–48. Part 2: Three-phase linear circuits.
Czarnecki L.S., Energy flow and power phenomena in electrical circuits: illusions and reality, Archiv. für Elektrotechnik, Vol. 82, 1999, No. 4, s. 10–15.
Czarnecki L.S., Harmonics and power phenomena, Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering, John Wiley & Sons, Supplement 1, 2000, s. 195–218.
Czarnecki L.S., Misinterpretations of some power properties of electric circuits, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 9, 1994, No. 4, s. 1760–1770.
Czarnecki L.S., On some misinterpretations of the Instantaneous Reactive Power p-q Theory, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.10, 2004, No. 3, s. 828–836.
Czarnecki L.S., Oscylacje energii a moce nieaktywne w świetle Teorii Składowych Fizycznych Prądu (CPC) oraz Twierdzenia Poyntinga, „Przegląd Elektrotechniczny”, 2006, nr 6, s. 1–7.
Emanuel A.E., About the rejection of Poynting vector in power systems analysis, Journal on Electric Power Quality and Utilization, Vol. XIII, 2007, No. 1.
Emanuel A.E., Power definitions and the physical mechanism of power flow, John Wiley, Hoboken, New Jersey 2010.
Emanuel A.E., Powers in nonsinusoidal situations. A review of definitions and physical meaning, IEEE Transactions on Power Delivery, 1990, No. 5(3).
Emanuel A.E., Poynting Vector and physical meaning of nonactive powers, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurements, Vol. 54, 2005, No. 4, s. 1457–1462.
Ferrero A., Leva S., Morando A.P., An approach to the nonactive power concept in terms of the Poynting-Park Vector, European Transactions on Electric Power, ETEP, Vol. 11, 2001, No. 5, s. 301–308.
Piotrowski T.S., Spór o sens fizyczny mocy biernej, VI Konferencja „Elektrotechnika – prądy niesinusoidalne”, materiały konferencyjne, Zielona Góra 2002, s. 47–54.