Puissance active, réactive et apparente
En électrotechnique, les concepts de puissance active, de puissance réactive et de puissance apparente est d'une importance capitale.
Nous verrons que, bien souvent, il est plus facile d'expliquer les phénomènes électriques en travaillant avec les puissances plutôt qu'avec les tensions et les courants.
Dans les explications qui suivent, on doit se rappeler que les puissances active, réactive et apparente s'appliquent seulement aux circuits à courant alternatif fonctionnant en régime permanent et dont les formes d'ondes sont sinusoïdales. Le lecteur aurait avantage à revoir brièvement la section Circuits simples à courant alternatif traitant des circuits à c .a. simples.
On y a vu qu'une puissance active nécessite une consommation d'énergie électrique. Par contre, une puissance réactive n'est associée à aucune dépense d'énergie.
Notions préliminaires
Le circuit de la Fig. 25-1a représente un système à courant alternatif comprenant une source et une charge raccordées par deux fils conducteurs.
Figure 25-1
a . La puissance active est transportée par les deux conducteurs;
b. Schéma unifilaire. Une seule ligne représente le câble entre la source et la charge.
La charge consomme une puissance active P. Si ce réseau fonctionne à 60 Hz, la tension change de polarité et le courant change de sens 60 fois par seconde.
Par contre, la puissance active se dirige constamment de la source vers la charge. La direction de la puissance active est montrée par une flèche P.
Cette puissance est transportée par l'ensemble des deux fils conducteurs, c'est-à-dire par le câble reliant la source et la charge.
Pour cette raison, lorsqu'on s'intéresse au transport de puissance, il est préférable (et plus simple) de dessiner une seule ligne entre la source et la charge, cette ligne pouvant représenter deux ou plu- sieurs fils conducteurs (Fig. 25-1b).
Ce circuit simplifié à un seul fil porte le nom de schéma unifilaire. On peut, de la même façon, montrer le transport d'une puissance réactive Q entre une source et une charge.
La source et la charge sont alors nommées respectivement «source réactive» et «charge réactive» et une flèche Q se dirige de la source vers la charge (Fig . 25-2) .
Figure 25-2 Schéma unifilaire du circuit de la Fig . 25-1 . La puissance réactive est transportée par le câble
Il arrive souvent qu'un dispositif B (Fig. 25-3) absorbe simultanément une puissance active et une puissance réactive; dans ce cas, les flèches Pet Q se dirigent dans le même sens.
Figure 25-3 Puissance active et réactive circulant dans le même sens
Dans cette figure, B est à la fois une charge active et une charge réactive . Dans d'autres cas, les puissances active et réactive se dirigent en sens in- verses, comme l'indique la Fig. 25-4.
Figure 25-4 Puissance active et réactive circulant en sens contraires
Dans cette figure, A est à la fois une source active et une charge réactive. II peut paraître surprenant que deux puissances puis- sent circuler en sens inverse dans un même câble, mais il faut se rappeler qu'une puissance active P n'est pas de même nature qu'une puissance réactive Q et que Tune et l'autre peuvent être traitées séparément.
Sources et charges actives