Ένα ηλεκτρικό φορτίο είναι το μέρος ενός ηλεκτρικού κυκλώματος στο οποίο το ρεύμα μετατρέπεται σε κάτι χρήσιμο. Παραδείγματα περιλαμβάνουν μια λάμπα, μια αντίσταση και έναν κινητήρα. Ένα φορτίο μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμότητα, φως ή κίνηση. Με άλλα λόγια, το τμήμα ενός κυκλώματος που συνδέεται με ένα καλά καθορισμένο τερματικό εξόδου θεωρείται ηλεκτρικό φορτίο.
Υπάρχουν τρία βασικά είδη φορτίων στα κυκλώματα: χωρητικά φορτία, επαγωγικά φορτία και αντιστατικά φορτία. Αυτά διαφέρουν ως προς τον τρόπο που καταναλώνουν ενέργεια σε μια εναλλασσόμενη (AC) ρύθμιση. Οι χωρητικοί, επαγωγικοί και ανθεκτικοί τύποι φορτίων αντιστοιχούν χαλαρά στα φορτία φωτισμού, μηχανικής και θέρμανσης. Μερικοί μελετητές και μηχανικοί αναφέρονται σε "γραμμικά" και "μη γραμμικά" φορτία, αλλά αυτοί οι όροι δεν είναι τόσο χρήσιμοι.
Ανθεκτικά φορτία
Τα φορτία που αποτελούνται από οποιοδήποτε θερμαντικό στοιχείο ταξινομούνται ως φορτία αντίστασης. Αυτά περιλαμβάνουν λαμπτήρες πυρακτώσεως, φρυγανιέρες, φούρνους, θερμαντήρες χώρου και καφετιέρες. Ένα φορτίο που τραβά το ρεύμα σε ένα ημιτονοειδές σχέδιο αποτρίχωσης και εξασθένισης σε συνδυασμό με μια ημιτονοειδή διακύμανση της τάσης - δηλαδή, το μέγιστα, ελάχιστα και μηδενικά σημεία της τάσης και των τιμών ρεύματος με την πάροδο του χρόνου - είναι καθαρά αντίσταση και δεν περιλαμβάνουν άλλα στοιχεία.
Επαγωγικά φορτία
Τα φορτία που τροφοδοτούν τους ηλεκτρικούς κινητήρες είναι επαγωγικά φορτία. Αυτά βρίσκονται σε μια ποικιλία οικιακών ειδών και συσκευών με κινούμενα μέρη, όπως ανεμιστήρες, ηλεκτρικές σκούπες, πλυντήρια πιάτων, πλυντήρια και συμπιεστές σε ψυγεία και κλιματιστικά. Σε αντίθεση με τα αντιστατικά φορτία, σε ένα καθαρά επαγωγικό φορτίο, το ρεύμα ακολουθεί ένα ημιτονοειδές μοτίβο που κορυφώνεται μετά τις κορυφές του ημιτονοειδούς τάσης, οπότε τα μέγιστα, ελάχιστα και μηδέν σημεία είναι εκτός φάσης.
Χωρητικά φορτία
Σε ένα χωρητικό φορτίο, το ρεύμα και η τάση είναι εκτός φάσης όπως με ένα επαγωγικό φορτίο. Η διαφορά είναι ότι στην περίπτωση ενός χωρητικού φορτίου, το ρεύμα φθάνει τη μέγιστη τιμή του πριν από την τάση. Η τρέχουσα κυματομορφή οδηγεί την κυματομορφή τάσης, αλλά σε ένα επαγωγικό φορτίο, η τρέχουσα κυματομορφή την υστερεί.
Στη μηχανική, τα χωρητικά φορτία δεν υπάρχουν σε αυτόνομη μορφή. Καμία συσκευή δεν ταξινομείται ως χωρητική με τον τρόπο που οι λαμπτήρες κατηγοριοποιούνται ως ανθεκτικοί και τα κλιματιστικά χαρακτηρίζονται επαγωγικά. Οι πυκνωτές σε μεγάλα κυκλώματα είναι χρήσιμοι, ωστόσο, στον έλεγχο της χρήσης ισχύος. Συμπεριλαμβάνονται συχνά σε ηλεκτρικούς υποσταθμούς για τη βελτίωση του συνολικού "συντελεστή ισχύος" του συστήματος. Τα επαγωγικά φορτία αυξάνουν το κόστος ενός δεδομένου συστήματος ισχύος και μειώνουν την ποσότητα ισχύος που μετατρέπεται σε άλλη μορφή ενέργειας. Οι πυκνωτές εγκαθίστανται για την αντιστάθμιση αυτού του αποχετευτικού συστήματος