Мгновенная и средняя мощности

Энергия, поставляемая источником электродвижущей силы во внешнюю цепь, испытывает превращения в другие виды энергии. Если в цепи имеется только активное сопротивление, то вся энергия превращается в тепло, выделяемое на сопротивлении . Между током и напряжением сдвиг фаз отсутствует. Кроме того, в течение малого промежутка времени переменный ток можно рассматривать как постоянный. Поэтому мгновенная мощность, развиваемая переменным током на сопротивлении:

Хотя ток и напряжение бывают как положительными, так и отрицательными, мощность, равная их произведению, всегда положительна. Однако она пульсирует, изменяясь от нуля до максимального значения с частотой, равной удвоенной частоте переменного тока. Ясно, что средняя передаваемая мощность меньше максимальной и равна половине максимальной мощности. Среднее значение и за период равно . Это можно объяснить следующим образом: , а за полный цикл среднее значение равно среднему значению . Поэтому среднее значение мощности будет равно

3 ) Синусоида мощности.

На одном графике изображаются синусоиды тока I и напряжения U. Для получения кривой, изображающей мощность переменного тока, нужно перемножать значения тока и напряжения для различных точек синусоид. В первой половине периода значения тока и напряжения будут положительными, и поэтому произведения их будут также положительными. Откладывают их вверх от горизонтальной оси. Во второй половине периода значения тока и напряжения изменят знак на минус. Но так как произведение двух отрицательных величин есть число положительное, то мощность переменного тока за вторую половину периода будет также положительной и изобразится такой же кривой, как и мощность за первую половину периода. Таким образом, мощность остается положительной в течение всего периода. Среднее значение мощности за весь период будет равно произведению действующих значений тока и напряжения.