Мощность переменного тока. Определение, классификация

Мощность переменного тока есть произведением напряжения на ток. Для переменного тока, величина которого изменяется со временем произведение мгновенных значений в данный момент времени тока и напряжения даст мгновенную мощность. Она будет равна нулю в те моменты, когда ток проходит через нуль и максимальна при амплитудных значениях. Эту мощность достаточно сложно измерить, да и необходимости в этом особой нет. Так как она не показательна. На практике используют среднее значение мгновенной мощности за период. И называется она активной.

Если цепь переменного тока состоит только из активного сопротивления, то средняя мощность в ней будет равна произведению среднего тока на среднее напряжение. При этом от источника тока энергия передается потребителю, где преобразуется в другие виды энергии.

Представим что в цепь переменного тока, включена нагрузка индуктивного характера. При прохождении тока в течение первого периода, когда идет увеличение тока энергия от источника переходит в энергию магнитного поля. Но с уменьшением напряжения энергия магнитного поля переходит в электрическую и возвращается обратно в источник. При этом активная мощность равна нулю, так как ток не совершает работы, он всего лишь переходит от источника к нагрузке и обратно. Такой ток называется реактивным, а мощность реактивной. Она бесполезна и мало того еще и вредна. Так как ток, текущий по проводам увеличивается, а полезная работ совершаемая активным тока остается той же.

Когда источник переменного тока нагружен на емкостную нагрузку, так же протекает реактивный ток. Емкость запасает энергию, а потом отдает ее источнику. Протекают процессы аналогичные с индуктивной нагрузкой. Только энергия накапливается в электрическом поле. Измеряется реактивная мощность вольт ампер реактивных, то есть ВАР.

Допустим, что в цепи переменного тока присутствуют как активное, так и реактивное сопротивление, например индуктивность. Тогда суммарный ток будет отставать от напряжения на какой-то угол фи. Следовательно, активная мощность в цепи будет зависеть от величины индуктивности.

Существует еще такое понятие как полная мощность. Она равна произведению действующих значений тока и напряжения. Эта та мощность, которая потребляется от источника тока. Размерность полной и активной мощности совпадает, и чтобы их различать полную мощность измеряют в вольт-амперах (ВА). Косинус угла между полной мощностью и активной называется коэффициентом мощности. Он показывает, какая часть активной мощности может быть преобразована в другие виды энергии. То есть, какая часть энергии, передаваемая по линии передач, является полезной.