Une charge électrique est la partie d'un circuit électrique dans laquelle le courant est transformé en quelque chose d'utile. Les exemples incluent une ampoule, une résistance et un moteur. Une charge convertit l'électricité en chaleur, lumière ou mouvement. En d'autres termes, la partie d'un circuit qui se connecte à une borne de sortie bien définie est considérée comme une charge électrique.
Trois types de charges de base existent dans les circuits: les charges capacitives, les charges inductives et les charges résistives. Ceux-ci diffèrent par la façon dont ils consomment de l'énergie dans une configuration à courant alternatif (AC). Les types de charges capacitives, inductives et résistives correspondent approximativement aux charges d'éclairage, mécaniques et de chauffage. Certains chercheurs et ingénieurs se réfèrent à des charges "linéaires" et "non linéaires", mais ces termes ne sont pas aussi utiles.
Charges résistives
Les charges constituées de tout élément chauffant sont classées comme charges résistives. Il s'agit notamment des lampes à incandescence, des grille-pain, des fours, des radiateurs et des cafetières. Une charge qui tire du courant dans un modèle sinusoïdal croissant et décroissant de concert avec une variation sinusoïdale de la tension - c'est-à-dire le points maximum, minimum et zéro des valeurs de tension et de courant au fil du temps - est purement résistif et n'inclut aucun autre éléments.
Charges inductives
Les charges qui alimentent les moteurs électriques sont des charges inductives. Ceux-ci se trouvent dans une variété d'articles ménagers et d'appareils avec des pièces mobiles, y compris les ventilateurs, les aspirateurs, les lave-vaisselle, les machines à laver et les compresseurs des réfrigérateurs et des climatiseurs. Contrairement aux charges résistives, dans une charge purement inductive, le courant suit un schéma sinusoïdal qui culmine après les pics d'onde sinusoïdale de tension, de sorte que les points maximum, minimum et zéro sont déphasés.
Charges capacitives
Dans une charge capacitive, le courant et la tension sont déphasés comme avec une charge inductive. La différence est que dans le cas d'une charge capacitive, le courant atteint sa valeur maximale avant la tension. La forme d'onde de courant est en avance sur la forme d'onde de tension, mais dans une charge inductive, la forme d'onde de courant est en retard.
En ingénierie, les charges capacitives n'existent pas dans un format autonome. Aucun appareil n'est classé comme capacitif de la même manière que les ampoules sont classées comme résistives, et les climatiseurs sont étiquetés inductifs. Les condensateurs dans les grands circuits sont utiles, cependant, pour contrôler la consommation d'énergie. Ils sont souvent inclus dans les sous-stations électriques pour améliorer le "facteur de puissance" global du système. Les charges inductives augmentent le coût d'un système d'alimentation donné et réduisent la quantité d'énergie convertie en une autre forme d'énergie. Des condensateurs sont installés pour compenser ce drain.