Для постоянного тока (I = const, U = const) электрическую мощность можно представить:
.
Для переменного тока (,
,
), проходящего по резистору
средняя за период мощность равна:
,
где ,
- эффективные значения переменных силы тока и напряжения. Тогда для мощности переменного тока применимы те же формулы, что и для постоянного тока. Если разность фаз тока и напряжения
мощность называется активной потому, что электрическая энергия тока превращается в теплоту, то есть во внутреннюю энергию.
Для переменного тока проходящего по идеальной индуктивной катушке, у которой активное сопротивление R = 0, характерен сдвиг фаз на между током и напряжением (ток по фазе опережает напряжение). Активная мощность равна:
.
Индуктивное сопротивление и по закону Ома
, тогда полная мощность
. Она не связана с превращением электромагнитной энергии во внутреннюю энергию. Полная мощность циркулирует между генератором и катушкой индуктивности. Однако в подводящих проводах происходит выделение теплоты, т.е. потеря электрической энергии.
Для переменного тока, в отличие от постоянного тока в конденсаторе выполняется закон Ома: . Между током и напряжением фазовый сдвиг на
(ток по фазе отстает от напряжения). Активная мощность P = 0, а полная мощность
. По-прежнему она не связана с превращением электромагнитной энергии в другие виды, она циркулирует между генератором и конденсатором, но выделение теплоты происходит только в подводящих проводах.
В реальной катушке индуктивности () сдвиг фаз между током и напряжением
, активная мощность
, полная мощность цепи
, импеданс нагрузки
,
. «
» называют коэффициентом мощности, он показывает какую часть полной мощности, составляет активная мощность.
При последовательном соединении R, X C, X L импеданс нагрузки , суммируются сопротивления, но с учетом фазовых сдвигов между током и напряжением.
При параллельном соединении R, X C, X L импеданс определяется по формуле:
,
т.е. с учетом фазовых сдвигов суммируются не сопротивления, а проводимости.