Redigerer Elektrisk effekt (avsnitt)

===Effektfaktor eller cos φ===
[[Fil:Hordozható ferrodinamikus fázismutató.jpg|thumb|Bærbart måle{{shy}}instrument for effekt{{shy}}faktor. Skalaen viser effekt{{shy}}faktoren med klar indikering for om den måler induktive- (merket «IND.») og kapasitive verdier (merket «CAP.»).]]

Med valget om at strømmen som referanse sier en at reaktiv effekt ''Q'' er positiv for [[spole]]r ([[induktans]]) og negativ for [[kondensator]]er ([[kapasitans]]). En sier også at spoler ''tar opp'' reaktiv effekt, mens kondensatorer ''produserer'' reaktiv effekt.<ref name=YL371/>

Fasevinkelen for spenning ble definert <math>\theta_u</math> og for strøm <math>\theta_i</math>. Imidlertid er det mer vanlig å kun betrakte differansen mellom disse to vinklene og kalle den for <math>\varphi</math>. Vi definerer altså <math>\varphi = \theta_u - \theta_i</math>. Videre er ''effektfaktoren'', eller bare <math>\cos \varphi</math> som en ofte sier, definert slik:{{tr}}

:<math> \cos \varphi = \cos (\theta_u -\theta_i) </math>

I figuren til over til høyre er den relative faseforskyvningen rundt 45° og effektfaktoren blir da 0,707.

For å gjøre forskjell på induktiv og kapasitiv effektfaktor kunne en ha brukt fortegn, men misforståelser unngås om en heller skriver «''cos φ'' = 0,7 kapasitiv» eller «''cos φ'' = 0,9 induktiv».<ref name=F207/> Se illustrasjonen til høyre som viser et instrument for å måle effektfaktoren der måleskalaen har nettopp slike angivelser.

Med effektfaktoren definert kan middelverdien av aktiv effekt bestemmes med denne formelen:

:<math> P = \cos \varphi IU</math>

Om en elektrisk krets er rent ohmsk vil <math>\cos \varphi = 1</math>, all effekt er da aktiv.

Sinus til vinkelen <math>\varphi</math> er assosiert med reaktiv effekt, dermed kan en finne middelverdien av reaktiv effekt slik:

:<math> Q = \sin \varphi IU</math>

I en krets som er rent kapasitiv eller induktiv vil <math>\cos \varphi = 0</math> (effektfaktor lik null) og <math>\sin \varphi = 1</math>. For en reaktiv krets skal dette godt gjøres, for eksempel vil en spole ha noe ohmsk motstand. Om en spole har jernkjerne vil det oppstå såkalt [[hysterese]]tap og [[virvelstrøm]]stap i jernet. Dette medfører varmeutvikling, slik at kretsen må tilføres noe aktiv effekt.<ref name="F207"/> For øvrig vil det i en [[Seriekobling|seriekoblet]] krets med resistans, induktans og kapasitans være slik at <math>\cos \varphi = R/Z</math>.<ref name=YL1076>[[#YL|Young og Freedman: ''University physics'' side 1076.]]</ref>

[[Fil:Quadrorifasamento.JPG|thumb|Automatisk fase{{shy}}kompensering for industri{{shy}}formål. De seks blanke sylinderne er kondensatorer av forskjellig størrelse. Ved å koble inn og ut kondensatorene kan effekt{{shy}}faktoren holdes nærmest mulig 1. En egen regulator sørger for at dette skjer automatisk, selv om for eksempel elektriske motorer stadig endrer belastnings{{shy}}grad. Med fase{{shy}}kompensering sørger en for at reaktiv effekt overføres over korte avstander, istedenfor å trans{{shy}}porteres hele veien mellom kraft{{shy}}stasjoner og forbrukere.]]

I et elektrisk kraftsystem er lav effektfaktor, altså <math>\cos \varphi</math> mindre enn 1, en uønsket egenskap. Årsaken til dette er at for en gitt spenning må en større strøm til for å overføre ønsket effekt. Dette vil igjen føre til at de ohmsk tapene i kraftlinjene og andre komponenter som er proporsjonale med <math>I^2 R</math> øker. Med andre ord fører lav effektfaktor til økte overføringstap. På grunn av dette er det vanlig at kraftselskapene tar ekstra betaling fra abonnementer med lav effektfaktor. Typisk er det slik at elektriske motorer trekker reaktiv effekt. For å unngå at denne reaktive effekten skal overføres over kraftnettet er det mulig å kompensere denne med kondensatorer. Tilpasses denne til en eller flere elektriske apparater med ugunstig effektfaktor kan resultatet bli at det ikke overføres reaktiv effekt. Eller sakt på en annen måte tilstrebes effektfaktor lik 1. En kaller slike tiltak for fasekompensering.<ref name=YL1076/> Bildet til høyre viser en automatisk fasekompensator for industriformål.

På samme måte som aktiv effekt assosieres med ohmsk motstand, der enkle formler brukes for å finne sammenheng mellom effekt og resistans, finnes lignende sammenhenger for reaktans og reaktiv effekt. Om reaktansen ''X'' er kjent kan en finne reaktiv effekt ''Q'' ved denne sammenhengen:{{tr}} <!-- eller utledning -->

:<math> Q = UI = I^2 X = {U^2 \over X} \,</math>

som altså har samme form som formlene for resistorer.