04 / ناقش واستنتجأسئلة التحليل وإجاباتها النموذجية
فكّر في الإجابة أولًا، ثم افتح السؤال للمقارنة.
لماذا ينخفض تيار المصدر رغم بقاء القدرة الحقيقية ثابتة تقريبًا؟
يعوّض المكثف القدرة غير الفعالة الحثية التي يحتاجها الحمل، فيقل صافي القدرة غير الفعالة Q المسحوبة من المصدر، وتنخفض القدرة الظاهرية S. ولأن الجهد ثابت، ينخفض التيار. تبقى القدرة الفعالة التي يؤدي بها الحمل عمله ثابتة تقريبًا.
ماذا يحدث عند استخدام مكثف أكبر من القيمة المطلوبة؟
يحدث تصحيح زائد وتصبح الدائرة ذات معامل قدرة سعوي متقدم (Leading)، أي يتقدم التيار على الجهد. قد يؤدي ذلك إلى ارتفاع الجهد وزيادة الفقد، وقد يرتفع التيار مجددًا مقارنة بحالة التعويض المثالي.
ما العلاقة بين القدرة غير الفعالة للحمل الحثي والمكثف؟
علاقة تعويض: يحتاج الحمل إلى قدرة غير فعالة حثية، ويقدم المكثف قدرة غير فعالة سعوية معاكسة لها في الإشارة. يغذي المكثف جزءًا من احتياج الحمل محليًا، فيقل صافي القدرة غير الفعالة القادمة من المصدر ويتحسن معامل القدرة.
ما الفوائد الاقتصادية والتشغيلية في المنشآت الصناعية؟
اقتصاديًا: تجنب رسوم أو غرامات انخفاض معامل القدرة حيث تطبقها التعرفة، وتخفيف الحاجة إلى محولات أكبر أو كابلات بمقاطع أكبر بسبب التيار.
تشغيليًا: تحسين تنظيم الجهد وتقليل هبوطه، وإتاحة سعة إضافية في المحولات والكابلات بتقليل التيار، وخفض فواقد الشبكة I²R ورفع الكفاءة.
وماذا عن المنازل؟ إن تسويق أجهزة تحسين معامل القدرة بوصفها وسيلة لخفض فاتورة المنزل مضلل. في الفواتير المعتمدة على الطاقة الفعالة kWh دون رسوم لمعامل القدرة، لا يعني تقليل الأمبير خفض استهلاك الحمل الفعلي. قد تقل بعض فواقد الأسلاك، لكن ذلك لا يبرر ادعاءات التوفير الكبيرة لهذه الأجهزة.