Puterea in circuitele rezistive si reactive

Puterea in circuitele rezistive si reactive

Circuit pur rezistiv

Sa consideram un circuit monofazat de curent alternativ, compus dintr-o sursa de tensiune de 120 V, la frecventa de 60 Hz, si o sarcina rezistiva.

Curentul efectiv prin sarcina va fi de 2 A, iar puterea disipata de 240 W. Deoarece sarcina este pur rezistiva (fara reactanta), curentul este in faza cu tensiunea, iar calculele sunt asemanatoare unui circuit de curent continuu.

Formele de unda ale tensiunii, curentului si puterii, sunt cele din figura alaturata.

Puterea este tot timpul pozitiva in acest caz. Acest lucru inseamna ca puterea este tot timpul disipata de sarcina rezistiva si nu este reintrodusa in circuit, asa cum este cazul sarcinilor reactive.

De asemenea, frecventa formei de unda a puterii este dublul frecventei tensiunii si a curentului. Aceasta diferenta de frecventa face imposibila exprimarea puterii in circuitele de curent alternativ folosind aceeasi notatie complexa, rectangulara sau polara, folosita in cazul tensiunii, curentului si a impedantei, deoarece aceasta forma de exprimare matematica presupune o frecventa constanta pentru toate formele de unda implicate.

Cea mai buna metoda de calcul a puterii in circuitele de curent alternativ se realizeaza folosind notatia scalara, iar relatiile de faza sunt evidentiate cu ajutorul trigonometriei.

Circuit pur inductiv

Ca si comparatie, sa consideram un circuit simplu cu o sarcina reactiva.

Putem observa defazajul dintre tensiune si curent, precum si forma de unda a puterii, din figura alaturata.

In acest caz, puterea variaza alternativ intre partea pozitiva si cea negativa. Acest lucru inseamna ca puterea este alternativ absorbita si eliberata din si in circuit. Daca am considera sursa ca fiind un generator mecanic, practic, energia consumata pentru actionarea arborelui ar fi zero, deoarece sarcina nu consuma deloc putere.

Circuit rezistiv-inductiv

Sa consideram acum un circuit cu sarcina rezistiv-inductiva.

Aceasta este valoarea efectiva a curentului (1,41 A) pe care ar arata-o un ampermetru conectat in serie cu rezistorul si bobina.

Graficul formelor de unda arata in acest caz, este cel din figura alaturata.

Si in acest caz, puterea alterneaza intre partea negativa si cea pozitiva, dar valoarea puterii "pozitive" este mai mare decat cea negativa. Cu alte cuvinte, o combinatie serie rezistor-bobina va consuma mai multa putere decat va introduce inapoi in circuit.