انواع بارهای الکتریکی

برای توصیف مناسب ضریب توان و نمود عملی آن، لازم است انواع بارهای الکتریکی و مؤلفه‌های توان را بشناسیم.

در حالت کلی، دو نوع بار الکتریکی وجود دارد:

1. بارهای مقاومتی
2. بارهای راکتیو

بارهای مقاومتی

بارهای مقاومتی (Resistive Loads)، همان‌گونه که از نامشان پیداست، از عناصر و اجزای مقاومتی خالص تشکیل شده‌اند. در شرایط ایده‌آل، همه توان تزریقی به بارهای مقاومتی برای کار صرف می‌شود. این توان، توان کاری (Working Power)، توان واقعی (True Power) یا توان حقیقی (Real Power) نامیده می‌شود. همان‌طور که در تصویر زیر می‌بینیم، شکل‌موج ولتاژ و جریانِ بارهای مقاومتی همفاز است.

بارهای راکتیو

بارهای راکتیو (Reactive Loads) کمی پیچیده‌تر از بارهای مقاومتی هستند. این بارها علی‌رغم اینکه سبب افت ولتاژ می‌شوند و از منبع جریان می‌کشند، توان مفیدی صرف نمی‌کنند؛ زیرا توانی که از منبع می‌کشند کاری انجام نمی‌دهد و آن را به منبع باز می‌گردانند. این مورد، به دلیل ماهیت بارهای راکتیو است.

بارهای راکتیو می‌توانند سلفی (Inductive) و خازنی (Capacitive) باشند. در بارهای سلفی، توان کشیده شده از منبع، بدون انجام کار مستقیم، شار مغناطیسی را ایجاد می‌کند. در حالی که، در بارهای خازنی توان صرف شارژ خازن می‌شود و مستقیماً کاری انجام نمی‌دهد. توانی که در بارهای راکتیو مصرف می‌شود و کار انجام نمی‌دهد «توان راکتیو» (Reactive Power) نام دارد. از آنجایی که معمولاً‌ یک اختلاف فاز بین جریان و ولتاژ وجود دارد، بارهای راکتیو با پیشفازی جریان (بارهای خازنی) یا پسفازی جریان (بارهای سلفی) نسبت به ولتاژ مشخص می‌شوند.

به نمودار شکل‌موج‌های بارهای سلفی و خازنی زیر دقت کنید. همان‌طور که می‌بینیم، در شکل‌موج بار سلفی، جریان نسبت به ولتاژ پسفاز است (به عبارتی، با اعمال یک شکل‌موج سینوسی ولتاژ، جریانی در بار ایجاد می‌کند که فاز آن عقب‌تر از ولتاژ است). به همین صورت، در شکل‌موج بار خازنی، جریان نسبت به ولتاژ پیشفاز است.