W obwodach prądu przemiennego rozróżnia się m.in. moc czynną P (w watach, W) oraz moc pozorną S (w woltoamperach, VA). Moc czynna opisuje część energii zamienianą na pracę/ciepło w odbiorniku, natomiast moc pozorna wynika z iloczynu wartości skutecznych napięcia i prądu. Związek między nimi opisuje współczynnik mocy:
cos φ = P/S
gdzie φ jest przesunięciem fazowym między prądem a napięciem. Wartość cos φ mieści się w przedziale 0–1; im bliżej 1, tym mniejszy udział mocy biernej i "korzystniejszy" charakter obciążenia.
Z odczytów dla strony wejściowej transformatora: U1 = 230 V oraz I1 = 3 A. Najpierw wyznaczamy moc pozorną:
S = U·I = 230 V · 3 A = 690 VA
Następnie korzystamy z pomiaru mocy czynnej z watomierza: P = 600 W. Liczymy współczynnik mocy:
cos φ = 600 W / 690 VA = 0,8696… ≈ 0,87
Dlatego prawidłowy wniosek brzmi, że współczynnik mocy na wejściu transformatora wynosi około 0,87.
- "Przekładnia napięciowa jest równa 1,5" – choć z danych U2 = 345 V i U1 = 230 V można otrzymać 345/230 = 1,5, to jest to inny wniosek niż wymagany w poprawnej odpowiedzi. Dodatkowo w praktyce spotyka się różne definicje przekładni (np. U2/U1 lub U1/U2), więc bez doprecyzowania może prowadzić do pomyłek.
- "Straty własne transformatora są równe 690 W" – liczba 690 wynika tu z mocy pozornej (VA), a nie ze strat (W). Do wyznaczania strat potrzebne są inne zależności i warunki pracy, a nie samo S = U·I.
- "Transformator pobiera moc pozorną 600 VA" – 600 to moc czynna w watach (W), odczytana z watomierza. Moc pozorna na wejściu wynosi 690 VA, bo zależy od U1 i I1.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdzaj jednostki i to, z jakiego przyrządu pochodzi wartość: watomierz podaje P w W, a U·I daje S w VA. Dopiero potem obliczaj cos φ = P/S.
