शक्ति गुणांक क्या होता है ? एव इसका क्या महत्त्व है
शक्ति गुणांक या power factor को समझने के लिए हमें दो power के बारे में जानना जरुरी है इसलिए हम पहले उन दोनों power के बारे में जान लेते है जिनमे से एक होती है real power( वास्तविक शक्ति ) और दूसरी होती है apparent power( आभासी शक्ति ) तो सबसे पहले हम जानते हे की real power क्या होती है | किसी electric परिपथ में real power वह power होती है जो उस परिपथ में लगे resistive लोड द्वारा consume की जाती है इसे P (कैपिटल P) के द्वारा दर्शाया जाता है तथा इसका मात्रक watt होता है |
अब बात करते है apparent power की apparent power वह power होती है जो circuit को supply की जाती है इसका मतलब है की ये ही किसी circuit की withstand को तय करती है ये वोल्टेज तथा current की rms value का प्रोडक्ट होती है इसे S (कैपिटल S) से दर्शाते है इसका मात्रक VA होता है | अब हम जानते है शक्ति गुणांक के बारे में
शक्ति गुणांक
किसी AC electric परिपथ में शक्ति गुणांक real power तथा apparent power के अनुपात को कहते है इसका मान zero (0) तथा 1 के बिच होता है तथा इसे cos ɸ से दर्शाया जाता है इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है
शक्ति गुणांक ( cos ɸ) = real power(वास्तविक शक्ति ) / apparent power(आभासी शक्ति )
इस सूत्र के अनुसार हमें यह पता चला की एक ideal शक्ति गुणांक का मान 1 होता है क्योकि जब हम cosɸ =1 रखते है तो real power = apparent power हो जाएगा इसका मतलब हुआ की जितनी power हमने परिपथ को source से दी थी वो सारी power लोड के द्वारा consume की गई है | अब हम समझते है की अगर शक्ति गुणांक 1 से कम हुआ तो इसका मतलब है की हमें अपने परिपथ में process को पूरी करने के लिए कुछ extra power देनी होगी जिससे अतिरिक्त power loss होगा |
अब हम जानते है की शक्ति गुणांक की गणना केवल AC परिपथ के लिए ही की जा सकती है DC परिपथ के लिए कोई शक्ति गुनांक नहीं होता है | परन्तु AC परिपथ में भी जब अलग अलग divice परिपथ में लगाए जाए तब शक्ति गुणांक का मान सभी device के लिए अलग अलग होता है जेसे की जब परिपथ में केवल resistance लगा हो तो इस परिपथ का शक्ति गुणांक 1 होगा |
लेकिन जब परिपथ में इंडक्टर लगा हो तो तो इस परिपथ के शक्ति गुणांक का मान 0 होगा क्योकि इस स्थति में real power का मान 0 होगा | और जब परिपथ में केवल capacitor लगा हो तो इस स्थति में भी शक्ति गुणांक 0 होगा क्योकि इस स्थति में real power 0 होगी इस बात से यह निष्कर्ष निकलता हे की जब तक कोई भी electric circuit power को consume न करे मतलब उसमे resistance न हो तब उसकी real power 0 होगी | इस प्रकार हमने देखा की अलग अलग device को किसी परिपथ में लगाने से शक्ति गुणांक का मान किस प्रकार बदलता हे |
शक्ति गुणांक का महत्व
अब हम जानते हे की किसी AC परिपथ में शक्ति गुणांक का क्या महत्त्व होता है इसके लिए हम समझते हे की शक्ति गुणांक अगर कम हुआ तो उसके क्या क्या नुकसान होते हे और अगर शक्ति गुणांक ज्यादा हुआ तो उसके क्या क्या फायदे होते हे
शक्ति गुणांक कम होने से नुकसान
1 .अगर किसी परिपथ का शक्ति गुणांक कम हो जाए तो उस परिपथ में बहने वाली current का मान बड जाता है इसलिए उस परिपथ में उपयोग होने वाले सारे device high कैपेसिटी के उपयोग करने होगे जिससे अतिरिक्त खर्च होगा
2 . शक्ति गुणांक कम होने से परिपथ में लगे सभी उपकरणों का output भी कम हो जाएगा
3. शक्ति गुणांक कम होने से उस परिपथ में power loss भी बड जाता है
4. परिपथ में current के बड़ने से परिपथ में लगे generator गर्म हो जाते हे
5. इस परिपथ में लगे conductor का आकार भी बड जाता हे
6. पुरे परिपथ में लगे उपकरणों की संख्या बडानि पड़ती है
इन सब बातो से यह पता चलता है की शक्ति गुणांक कम होने से अतिरिक्त खर्चा बड जाता हे इस खर्च से बचने के लिए शक्ति गुणांक का मान ज्यादा होना चाहिए
शक्ति गुणांक ज्यादा होने से फायदे
1.अगर परिपथ का शक्ति गुणांक ज्यादा है तो परिपथ में होने वाला voltage रेगुलेशन अच्छा होगा
2. परिपथ में उपयोग होने वाले सभी उपकरण गर्म नहीं होगे तथा अतिरिक्त power loss नहीं होगा
3. परिपथ के जनरेटिंग स्टेशन की क्षमता बड जाएगी
4. परिपथ में कम क्षमता वाले उपकरण भी अछे से चल पाएँगे
5.ज्यादा शक्ति गुणांक वाले परिपथ की current carrying capacity भी बड जाएगी
6. सभी उपकरणों का voltage improve हो जाएगा
7. परिपथ के सभी टर्मिनल voltage को स्थिर रखा जा सकेगा
इस प्रकार हमने देखा की शक्ति गुणांक ज्यादा होने के बहुत फायदे है इसलिए किसी भी परिपथ को design या manufacture करते समय यह ध्यान रखना होता है की परिपथ का शक्ति गुणांक ज्यादा हो अर्थात या तो 1 हो या फिर इसके पास हो जिससे की अछि क्षमता वाला AC परिपथ बनाया जा सके |