Le cosinus Phi s’appelle aussi Facteur de Puissance.
En Courant Alternatif la puissance mesurée avec un wattmètre s’appelle la Puissance Active, elle s’exprime en Watts,
C’est l’intégrale sur une période du produit de la tension et de l’intensité.
Plus pratiquement, c’est tout simplement la puissance qui est réellement absorbée par un appareil électrique et qu’il restitue sous forme de chaleur ou de travail.
Sur le même circuit on peut calculer Puissance Apparente, c’est à dire la puissance qui semble circuler dans le circuit. elle s’exprime en Volts Ampères et elle est le produit des tensions efficaces et intensités efficaces (C’est à dire le produit des intégrales de la tension et de l’intensité sur une période)
Le rapport de la Puissance Active sur la Puissance Apparente donne le fameux « Cosinus Phi ».
En courant continu ce rapport est toujours égal à 1 et on parle simplement de Puissance, elle s’exprime en Watts.
En Courant Alternatif, le Facteur de Puissance sera égal à 1 seulement dans le cas où le circuit est purement résistif ou si il est parfairement compensé. C’est à dire une résistante parfaite sans effets inductifs ou capacitifs (ou plus scientifiquement « une impédence de composante complexe nulle). Par exemple : une lampe à incandescence. )
Dans les cas ou le circuit comprend des moteurs, des appareils d’éclairage à tube fluorescent, d’une manière générale des bobinages, l’effet magnétisant des bobines modifie la valeur de résistance du circuit qui ne s’appelle plus Résistance mais Impédance (En fait une résistance est un cas d’impédence simple dont la composante réactive est nulle.) On dit dans ce cas qu’il s’agit d’un circuit inductif. cela se traduit par un retard de la sinusoïde intensité sur la sinusoïde tension. Ce retard s’appelle un déphasage. Cet écart de phase, c’est le fameux angle phi dont le cosinus est égal au rapport entre puissance apparente et puissance active.
De même qu’avec des bobines, si le circuit comprend des condensateurs ou des dispositifs ayant des effets semblables on obtient une impédance. Dans ce cas le circuit n’est pas inductif mais capacitif et à l’opposé du circuit inductif, la sinusoïde d’instensité est en avance sur la sinusoïde de tension. L’angle phi change de signe mais le cosinus Phi reste compris entre 0 et 1.
Plutot que de parler du déhpasage, qui serait l’information la plus complète, on parle toujours du cosinus phi parce qu’il correspond à un pourcentage de rendement. par contre, on ne peut savoir à l’aide du seul cosinus phi si il s’agit d’un charge capacitive ou inductive. Généralement c’est assez facile, il suffit de voir si il y a des bobines.
En supplément de la puissance active, lorsque le Cosinus Phi est inférieur à 1, on untilise de la Puissance Réactive due pour les cas les plus courants à la présence de moteurs. On installe alors des condensateurs de compensation permettant d’approcher l’objectif de superposition des sinusoïdes tension et intensité traduisant un cosinus Phi égal à 1.
A titre indicatif la plupart des appareils d’éclairage fluorescents sont de fabrication « compensé » c’est à dire munis d’un condensateur de compensation. Ils sont même parfois surcompensés ce qui présente les mêmes problèmes. Cependant comme le dephasage a le plus souvent des causes inductives et que la capacité des condensateurs décroit légèrement avec le temps, On préfèrera souvent surcompenser légèrement.
Ces considérations négligent un aspect récent induit par l’electronique de puissance, Le Taux de distortion Harmonique.
C’est quand la courbe d’intensité n’a pas la meme forme que le signal d’entrée. Les alimentations à découpage sont d’énormes source de distortion Harmonique.
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