فولت أمبير

الفولت أمبير ( رمزه في النظام الدولي للوحدات : V ⋅ A أو VA؛ ويُكتب عادةً VA ) [ 1 ] هو وحدة  قياس القدرة الظاهرية ^{في الدوائر الكهربائية} . وهو حاصل ضرب الجذر التربيعي المتوسط ​​للجهد ( بالفولت ) والجذر التربيعي المتوسط ​​للتيار ( بالأمبير ). ^{[ 2 ]} يُستخدم الفولت أمبير عادةً لتحليل دوائر التيار المتردد (AC). في دوائر التيار المستمر (DC)، يساوي هذا الناتج القدرة الحقيقية ، المقاسة بالواط . ^{[ 3 ]} الفولت أمبير مكافئ للواط من حيث الأبعاد : في النظام الدولي للوحدات ، 1 فولت ⋅ أمبير = 1 واط. يُستخدم تصنيف VA بكثرة في المولدات والمحولات، وغيرها من معدات معالجة الطاقة، حيث قد تكون الأحمال تفاعلية (حثية أو سعوية).  

في دائرة كهربائية بسيطة تعمل بتيار مستمر ، يكون كل من التيار الكهربائي والجهد ثابتين. في هذه الحالة، تكون القدرة الحقيقية ( P ، مقاسة بالواط ) هي حاصل ضرب التيار ( I ، مقاس بالأمبير ) والجهد من أحد طرفي الدائرة إلى الطرف الآخر ( V ، مقاس بالفولت ).

$${\displaystyle P=I\cdot V.}$$

بالنسبة للتيار المتردد ، يتذبذب كل من الجهد والتيار. تظل القدرة اللحظية ناتجة عن التيار اللحظي والجهد اللحظي، ولكن إذا كان كلاهما موجات جيبية مثالية تُشغل حملاً مقاومياً بحتاً (مثل مصباح متوهج)، فإن القدرة المتوسطة تصبح (مع رموز سفلية تشير إلى المتوسط ​​(av) وسعة الذروة (pk) والجذر التربيعي المتوسط ​​(rms)):

$${\displaystyle P_{\text{av}}={I_{\text{pk}}\cdot V_{\text{pk}} \over 2}=I_{\text{rms}}\cdot V_{\text{rms}}.}$$

وبشكل عام، عندما لا يكون الجهد والتيار متوافقين في الطور، فإن هذه المنتجات لم تعد تمثل متوسط ​​القدرة ولكن قدرة ظاهرية جديدة، مقاسة بالفولت أمبير: ^{[ 4 ]}

$${\displaystyle |S|=I_{\text{rms}}\cdot V_{\text{rms}}.}$$

تُحدد العلاقة بين القدرة الحقيقية والقدرة الظاهرية بمعامل القدرة . في حالة الحمل المقاوم البحت، تتساوى القدرتان: القدرة الظاهرية تساوي القدرة الحقيقية. أما في حالة وجود مُكوّن تفاعلي (سعوي أو حثي) في الحمل، فإن القدرة الظاهرية تكون أكبر من القدرة الحقيقية، لأن الجهد والتيار لا يكونان متوافقين في الطور. وفي حالة الحمل التفاعلي البحت، يُسحب التيار دون تبديد أي قدرة في الحمل.

تتميز بعض الأجهزة، بما في ذلك وحدات تزويد الطاقة غير المنقطعة (UPS)، بتصنيفات لكل من الحد الأقصى للفولت أمبير والحد الأقصى للواط. وتُعدّ وحدة "كيلو فولت أمبير" (رمزها kVA) وحدةً شائعةً مشتقةً من هذه التصنيفات. يُحدَّد تصنيف الفولت أمبير بالحد الأقصى المسموح به للتيار، بينما يُحدَّد تصنيف الواط بقدرة الجهاز على معالجة الطاقة. عندما تُشغِّل وحدة UPS معداتٍ ذات حملٍ تفاعليٍّ بمعامل قدرة منخفض، لا يجوز تجاوز أيٍّ من الحدين بأمان. ^{[ 5 ]} على سبيل المثال، يمكن لنظام UPS (كبير) مُصنَّف لتوفير 400,000 فولت أمبير (400 كيلو فولت أمبير) عند 220 فولت أن يُوفِّر تيارًا قدره 1818 أمبير (هذه قيم RMS).

تُستخدم تصنيفات الفولت أمبير (VA) أيضًا بشكل شائع للمحولات؛ حيث يُحسب تيار الخرج الأقصى بقسمة تصنيف الفولت أمبير على جهد الخرج الاسمي. ^{[ 6 ]} عادةً ما يكون للمحولات ذات القلب ذي الحجم نفسه تصنيف فولت أمبير متطابق.

يسمح معيار النظام الدولي للوحدات (SI) باستخدام وحدة الفولت أمبير للتمييز بين القدرة الظاهرية والقدرة الحقيقية. ^{[ 7 ]}

في مجال نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية ، تُستخدم وحدة الفولت أمبير التفاعلي ( var ) لقياس القدرة التفاعلية . وتوجد القدرة التفاعلية في دوائر التيار المتردد عندما لا يكون التيار والجهد متوافقين في الطور. وقد اقترح مصطلح var المهندس الكهربائي الروماني قسطنطين بوديانو، وقدمته اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) في ستوكهولم عام 1930 ، والتي اعتمدته كوحدة لقياس القدرة التفاعلية .

تتوفر أجهزة خاصة تسمى أجهزة قياس القدرة التفاعلية لقياس القدرة التفاعلية في الدائرة الكهربائية. ^{[ 8 ]}

تُذكر وحدة "فار" في كتيب النظام الدولي للوحدات (SI) على الرغم من أن وحدة "فار" تمثل شكلاً من أشكال الطاقة. ^{[ 9 ]} ووفقًا لتوجيه الاتحاد الأوروبي 80/181/EEC ("التوجيه المتري")، فإن الرمز الصحيح هو "فار" بحرف صغير، ^{[ 1 ]} على الرغم من شيوع استخدام التهجئتين "فار" و"فار"، ويُستخدم "فار" على نطاق واسع في قطاع الطاقة.

•  تتضمن هذه المقالة موادًا متاحة للعموم من المعيار الفيدرالي 1037C ، إدارة الخدمات العامة . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 22 يناير 2022.