Wie groß ist der Leistungsverlust in einem Wechselstromkreis mit einer reinen Induktivität?

In einem Wechselstromkreis, der nur eine reine Induktivität enthält, ist der Leistungsverlust typischerweise Null. Dies liegt daran, dass ein idealer Induktor im Idealfall keine Leistung in Form von Wärme abgibt. Stattdessen speichert es Energie in seinem Magnetfeld, wenn während einer Halbperiode der Wechselstromwellenform Strom durch es fließt, und gibt diese Energie während der anderen Halbperiode wieder an den Stromkreis ab. Daher gibt es bei einem reinen Induktor keinen Leistungsverlust durch Widerstandserwärmung, der bei Widerständen und anderen Bauteilen üblich ist.

Der Leistungsfaktor eines Wechselstromkreises, der nur eine reine Induktivität enthält, ist Null. Dies liegt daran, dass der Strom durch eine ideale Induktivität der Spannung in einem Wechselstromkreis um 90 Grad nacheilt. Infolgedessen ist die durchschnittliche Leistung, die über einen vollständigen Wechselstromzyklus an den Induktor abgegeben wird, Null. Obwohl der Induktor Energie speichert und abgibt, ist die über die Zeit übertragene durchschnittliche Leistung Null, was zu einem Leistungsfaktor von Null führt.

In einem Wechselstromkreis mit nur einer Induktivität gilt das Konzept der „Leistung“, wie wir es normalerweise verstehen (wirkliche Leistung), nicht, da die durchschnittliche Leistung über einen gesamten Wechselstromzyklus aufgrund der induktiven Reaktanz und der Phasenbeziehung zwischen Spannung und Strom Null ist . Der Induktor absorbiert und speichert Energie während eines Halbzyklus der Wechselstromwellenform und gibt sie während des anderen Halbzyklus wieder an den Stromkreis ab, was zu keinem durchschnittlichen Nettostromverbrauch oder einer durchschnittlichen Stromerzeugung führt.

Der Leistungsverlust in einem Wechselstromkreis bezieht sich auf die Energie, die aufgrund von Widerstandselementen wie Widerständen oder aufgrund von Verlusten in Komponenten wie Transformatoren, Übertragungsleitungen oder aufgrund von Ineffizienzen in Geräten als Wärme abgegeben wird. Dieser Verlust entsteht, wenn elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt wird, anstatt dass sie innerhalb des Stromkreises übertragen oder effizient genutzt wird.

Der Stromverbrauch einer reinen Induktivität, die an einen Wechselstromkreis angeschlossen ist, ist im Durchschnitt über einen gesamten Wechselstromzyklus Null. Dies liegt daran, dass der Induktor keine Leistung in Form von Wärme abgibt; Stattdessen speichert und gibt es Energie in seinem Magnetfeld ab, ohne dass ein durchschnittlicher Nettostromverbrauch entsteht. Daher ist die von einer reinen Induktivität in einem Wechselstromkreis verbrauchte Leistung praktisch Null, wenn man die idealen Eigenschaften der Induktivität berücksichtigt.