Privzemimo idealni napajalnik. Grafikon prikazuje napetost (rdeče) na izviru in tok (črno) v tokokrogu kot funkciji časa.
Frekvenca 300 |
Privzemimo idealni napajalnik. Grafikon prikazuje napetost (rdeče) na izviru in tok (črno) v tokokrogu kot funkciji časa (napetost je podana v voltih, tok je podan v miliamperih, čas je izražen v sekundah).
Ohmski tokokrog: Opazujmo risanje napetosti in toka. Moč je podana z enačbo P =UI, toda tok in napetost se tudi časovno spreminjata. Da bo lažje razumljivo, je povprečna moč izražena z naslednjo enačbo: P = UefIef = Ief2R = Uef2/R. Opazimo, da sta tok in napetost vedno v fazi, zato je njun produkt tudi vedno pozitiven.
Kapacitivni tokokrog: Opazujmo risanje napetosti in toka. Opazimo, da v primeru, ko napetost narašča od vrednosti 0 v pozitivno smer, tok ravno nasprotno, iz maksimalne vrednosti pada proti vrednosti 0. Ko napetost najprej doseže maksimalno vrednost in se potem začne približevati vrednosti 0, pa tok spremeni smer in se spreminja od vrednosti 0 v negativno vrednost. To se večkrat ponovi. Tok in napetost sta fazno zamaknjena za π/2 = 90o. To pomeni, da je povprečna moč v danem časovnem intervalu enaka 0. Primerjajmo to z ohmsko upornostjo. Ko je bila napetost pozitivna, je bil tudi tok pozitiven in ko je bila napetost negativna, je bil tudi tok negativen. Povzemimo, da se v ohmskem tokokrogu energija vedno porablja, toda v kapacitivnem se ohranja.
Induktivni tokokrog: Opazujmo risanje napetosti in toka pri popolni induktivni obremenitvi. Veljajo podobne razmere kot pri kapacitivni obremenitvi. Tudi v tem primeru dobimo povprečno moč enako 0.
V praksi imamo vedno primere, ko imamo tokokroge, ki predstavljajo kombinacijo upornosti, kapacitivnosti in induktivnosti. Povprečno moč v tem primeru izračunamo s pomočjo naslednje enačbe: VefIef cosφ, kjer kot φ pomeni fazni zamik med tokom in napetostjo. (glej Fazni zamik).