Активная мощность в цепи переменного тока — это среднее значение за период мгновенной мощности, передаваемой от источника питания к нагрузке. Она измеряется в ваттах (Вт) и обозначается буквой P.
В чисто резистивной цепи мгновенная мощность и напряжение совпадают по фазе, поэтому активная мощность равна:
«`
P = V * I
«`
где:
* V — действующее значение напряжения
* I — действующее значение тока
В цепях, содержащих реактивные элементы (конденсаторы и катушки индуктивности), мгновенная мощность может быть как положительной (когда ток отстает от напряжения), так и отрицательной (когда ток опережает напряжение). Положительная мощность представляет собой передачу энергии от источника к нагрузке, а отрицательная — возврат энергии от нагрузки к источнику.
Среднее значение за период мгновенной мощности, которое и является активной мощностью, учитывает только положительные значения мощности. Другими словами, активная мощность — это мощность, которая преобразуется в полезную работу (например, тепло, свет или движение).
Общее выражение для активной мощности в цепи переменного тока с произвольной нагрузкой:
«`
P = V * I * cos(φ)
«`
где φ — угол сдвига фаз между напряжением и током.
Векторная диаграмма цепи переменного тока показывает, что активная мощность представлена проекцией вектора мощности на ось напряжения.
Свойства активной мощности:
* Является скалярной величиной.
* Всегда положительна.
* Измеряется ваттметром.
* Определяет количество энергии, передаваемой от источника к нагрузке за единицу времени.
* Максимальное значение активной мощности достигается при cos(φ) = 1, т.е. когда напряжение и ток совпадают по фазе (резистивная нагрузка).