35. Потужність, що виділяється в колі змінного струму

Миттєве значення потужності дорівнює добутку миттєвих значень напруги й струму. Якщо сила струму змінюється з часом за законом , то з урахуванням наявності зсуву фаз між струмом і напругою залежність напруги від часу матиме вигляд  (див. векторну діаграму на рис. 21.5). Тоді для миттєвої потужності маємо:

(21.32)

Практичний інтерес являє середнє за період значення потужності, оскільки саму це значення вимірюється приладами. Для визначення середньої потужності скористаємося тим, що робота (кількість теплоти) струму за період

Тоді середня за період потужність

(21.33)

Цю формулу можна записати дещо інакше, якщо взяти до уваги, що з векторної діаграми  (див. векторну діаграму на рис. 21.5). Тоді

(21.34)

Таку ж саму потужність розвиває постійний струм, сила якого

(21.35)

Тому сила струму, яка визначається формулою (21.35), а також напруга, виражену аналогічно, 

(21.36)

називаються відповідно діючим, або ж ефективним значенням струму і напруги. Усі прилади, призначені для вимірювання змінного струму, проградуйовані саму у діючих (ефективних) значеннях сиди струму, чи напруги.

Вираз середньої потужності (21.34) можна також записати через діючі значення сили струму і напруги:

(21.37)

де  прийнято називати коефіцієнтом потужності. З виразу (21.37) видно, що потужність у колі змінного струму залежить не тільки від сили струму й напруги, але й від зсуву фаз між ними.

При  середня потужність <P> = 0 при будь-яких значеннях стуму й напруги. В цьому випадку енергія, що передається за чверть періоду від генератора у зовнішнє коло, точно дорівнює енергії, що повертається із зовнішнього кола у генератор за іншу чверть періоду. Таким чином, уся енергія без усякої користі коливається” між генератором і зовнішнім колом.