Резистор способен поглощать положительную мощность. Почему это не верно для конденсаторов и катушек индуктивности?
Идеальный резистор рассеивает (преобразует в тепло) электрическую мощность. Они не способны передавать мощность. И конденсаторы, и катушки индуктивности способны поглощать и отдавать (положительную) мощность. Когда мощность поглощается идеальным конденсатором, вся она сохраняется в виде электрического поля. Точно так же вся мощность, поглощаемая идеальным индуктором, сохраняется в виде магнитного поля. Эти устройства могут доставлять эту накопленную энергию, но не могут производить энергию.
Однако настоящие конденсаторы и катушки индуктивности не идеальны и будут рассеивать некоторую мощность из-за несовершенства устройства (например, утечки внутри конденсатора). Вот почему при моделировании конденсаторы и катушки индуктивности иногда имеют очень сложные модели, чтобы попытаться смоделировать поведение в реальном мире (например, утечку внутри конденсатора, которую можно смоделировать просто с помощью высокоомного резистора, подключенного параллельно конденсатору).
По соглашению, положительная мощность — это энергия, которая течет от источника к нагрузке. Отрицательная мощность — это энергия, которая течет от нагрузки к источнику.
Да, конденсаторы и катушки индуктивности поглощают положительную энергию и сохраняют ее в электростатическом и магнитном полях соответственно. Но как только источник питания отключается, они возвращают поглощенную мощность в цепь. В случае отсутствия доступной цепи для обеспечения пути для потока мощности для источника энергия остается в ловушке, и именно так конденсатор сохраняет заряд. Для индуктора накопленная энергия компенсирует (противостоит) изменению тока при отключении источника.
В идеальном конденсаторе или катушке индуктивности омические потери равны нулю. Таким образом, поглощаемая мощность = высвобождаемая мощность, и рассеяние чистой мощности отсутствует.
В анализе постоянного тока:
Если ,
поэтому:
Рассел МакМахон