Мощности резистивного, индуктивного и емкостного элементов

Вся энергия, поступающая в резистивный элемент, преобразуется в тепло. Принимая во внимание, что u=ri, мгновенную мощность можно представить в следующем виде:

Ток совпадает по фазе с напряжением, , и в соответствии с ( 3.37)

Мгновенная мощность колеблется в пределах от 0 до 2UI и не бывает отрицательной (рис. 3.18, а). Активная мощность равна полной мощности, а реактивная мощность равна нулю ().

Мгновенные мощности поступления энергии в индуктивный и в емкостный элементы равны скоростям прироста энергии соответственно магнитного и электрического полей.

Действительно, для индуктивности

и для емкости

Так как для индуктивности , а для емкости , то для обоих случаев из ( 3.37) получаем мощность.

Здесь верхние знаки относятся к индуктивности, а нижние - к емкости.

Площади, ограниченные кривыми мгновенных мощностей и осями абсцисс (рис. 3.18,6 и в), пропорциональны энергии, которая поступает в индуктивный или емкостный элементы (отмечены знаком плюс) и возвращается источнику питания (отмечены знаком минус); эти площади равны друг другу. Происходит непрерывный обмен энергией между источником питания и соответственно между магнитным или электрическим полями.

Активные мощности у индуктивного и емкостного элементов равны нулю. Реактивная мощность, получаемая индуктивным элементом, положительна, а получаемая емкостным - отрицательна . Отрицательная потребляемая реактивная мощность соответствует положительной отдаваемой. Следовательно, индуктивность можно рассматривать как потребитель реактивной энергии, а емкость - как ее генератор.

Реактивные мощности, получаемые индуктивным и емкостным элементами, можно выразить как произведения угловой частоты w и максимальных значений энергии, периодически запасаемых соответственно в магнитном и электрическом полях:

Действительно, для индуктивного элемента

и для емкостного

Отметим, что источники питания могут либо отдавать, либо получать реактивную мощность. Так, источник,

питающий индуктивный элемент, отдает, а источник, питающий емкостный элемент, получает реактивную мощность.

Дополнительно по теме