1 · Skąd bierze się moc bierna układ jednofazowy · L + N · AC 50 Hz

Obciążenie indukcyjne (silnik, transformator): prąd opóźnia się za napięciem o kąt φ. Stałe: U = 230 V, S = 1000 VA.

37°
Napięcie U i prąd I — oba przechodzą + ↔ −
↕ AC: i napięcie, i prąd cyklicznie zmieniają znak. Prąd ujemny = elektrony płyną w drugą stronę, nie „brak prądu".
Moc chwilowa p(t) = u(t)·i(t)
■ energia pobierana  ·  ■ energia zwracana do źródła = moc bierna  ·  – – średnia = P. Przy φ=0 moc nie schodzi pod zero, choć prąd schodzi: (−U)·(−I) = +P.
Trójkąt mocy

Kto produkuje, a kto pobiera moc bierną

Dwa rodzaje, dwa magazyny energii, przeciwne znaki.

Pomyśl o mocy biernej jak o wodzie chlupiącej w wiadrze, które niesiesz: nie wykonujesz nad nią żadnej użytecznej pracy, a i tak musi przelewać się tam i z powrotem. Cewki i kondensatory to dwa takie wiadra — z tym że chlupią w przeciwfazie. Cewka gromadzi energię w polu magnetycznym i oddaje ją pół okresu później; kondensator robi to samo w polu elektrycznym, tyle że dokładnie wtedy, gdy cewka potrzebuje. Postaw je obok siebie, a chlupanie zacznie krążyć lokalnie zamiast biegać po całej sieci. To jest cała magia kompensacji.

⊐ Indukcyjna  Q > 0 · pobiera

prąd opóźnia się za napięciem · energia w polu magnetycznym
Co to robisilniki, transformatory, dławiki, cewki, spawarki
Faza prąduopóźniony (φ > 0)
Rola w sieciodbiornik mocy biernej

⊣⊢ Pojemnościowa  Q < 0 · oddaje

prąd wyprzedza napięcie · energia w polu elektrycznym
Co to robikondensatory, baterie kond., długie kable/linie
Faza prąduwyprzedzający (φ < 0)
Rola w sieciźródło mocy biernej

W żargonie energetyki: kondensator jest źródłem mocy biernej, a cewka jej odbiornikiem. Kompensacja = wstawienie źródła tuż obok odbiornika.

2 · Jak kompensuje się moc bierną

Kondensator równolegle do obciążenia „oddaje" tę moc bierną, której potrzebuje cewka — źródło nie musi już jej przesyłać. Obciążenie: P = 800 W, Q = 600 VAr, cosφ = 0,80.

0 VAr
Układ jednofazowy
Źródło widzi tylko prąd wypadkowy. Im więcej QC, tym mniejszy prąd z sieci — przy stałej mocy czynnej P.
Trójkąt mocy — kompensacja