Что такое коэффициент мощности переменного тока?

Настоящее эссе делает попытку обосновать применение таких замечательных приборов как UT233 (https://gtest.com.ua/UNI-T-UT233.html) от Uni-Trend, и его аналога MS2225A от Mastech (https://gtest.com.ua/MS2225A.html) поскольку создаётся впечатление, что не все электрики, а тем более начинающие специалисты понимают их (UT233, MS2225A) фундаментальное значение при измерениях практически все параметров электросети. По сути, UT233 и MS2225A – это своего рода портативные мини лаборатории, способные измерять ток, напряжение, частоту, мощность, реактивную мощность, полную мощность, косинус фаз, энергию и ряд иных важных параметров.

Так, начнём с самого простого:

Вы идете в Starbucks и заказываете чашку капучино.

Вы понимаете, что заплатили за полную чашку кофе, но получили немного меньше из-за пены, плавающей сверху. Представьте кофейный автомат как «генерацию электроэнергии» или ещё как «чашку» потребления электроэнергии. «Пена» — это реактивная мощность, а «кофе» — активная мощность (кВт).

Загадка коэффициента мощности: почему мощность трансформатора измеряется в ВА, а не в ваттах?

Суть в том, что из-за пены вы получаете меньше кофе, хотя кофейный автомат способен наполнить полную чашку. Аналогично, из-за реактивной мощности «генерация электроэнергии» становится менее эффективной, поскольку её полный потенциал не используется.

Так откуда берётся эта самая реактивная мощность?

В резистивной цепи напряжение и ток синфазные. Обратите внимание: если умножить ток на напряжение на положительной стороне волны, получится положительная мощность. Если умножить ток на напряжение на отрицательной стороне, получится также положительная мощность: -I x -V = + P. Здесь положительная мощность означает, что она течёт от генератора к электросети и используется полностью.

Когда генератор питает индуктивную нагрузку, ситуация не столь радужная.

Напряжение с задержкой тока. Обратите внимание на участок кривой, пересекаемый красной вертикальной линией. Положительный ток умножается на отрицательное напряжение, создавая отрицательную мощность, которая является основной причиной реактивной мощности. В данном случае отрицательная мощность означает, что она течёт от индуктивной нагрузки обратно к генератору. Можно назвать её отражённой мощностью, которая не используется нагрузкой.

Является ли эта реактивная мощность злодеем? Нет.

Может ли электродвигатель работать, не создавая магнитного поля? Нет.

Итак, реактивная мощность — это неизбежная, неотъемлемая часть работы индуктивной нагрузки, от которой невозможно избавиться, но которую можно компенсировать, добавив конденсатор параллельно индуктивной нагрузке.