Obciążenie elektryczne to część obwodu elektrycznego, w której prąd jest przekształcany w coś użytecznego. Przykłady obejmują żarówkę, rezystor i silnik. Obciążenie zamienia energię elektryczną na ciepło, światło lub ruch. Innymi słowy, część obwodu, która łączy się z dobrze zdefiniowanym zaciskiem wyjściowym, jest uważana za obciążenie elektryczne.
W obwodach występują trzy podstawowe typy obciążeń: obciążenia pojemnościowe, obciążenia indukcyjne i obciążenia rezystancyjne. Różnią się one sposobem, w jaki zużywają energię w konfiguracji prądu przemiennego (AC). Typy obciążeń pojemnościowych, indukcyjnych i rezystancyjnych luźno odpowiadają obciążeniom oświetleniowym, mechanicznym i grzewczym. Niektórzy uczeni i inżynierowie odnoszą się do obciążeń „liniowych” i „nieliniowych”, ale terminy te nie są tak przydatne.
Obciążenia rezystancyjne
Obciążenia składające się z dowolnego elementu grzejnego są klasyfikowane jako obciążenia rezystancyjne. Należą do nich lampy żarowe, tostery, piekarniki, grzejniki i ekspresy do kawy. Obciążenie, które pobiera prąd o sinusoidalnym wzorze narastania i zanikania zgodnie z sinusoidalną zmianą napięcia – to znaczy maksymalny, minimalny i zerowy przebieg wartości napięcia i prądu w czasie – ma charakter czysto rezystancyjny i nie zawiera innych elementy.
Obciążenia indukcyjne
Obciążenia zasilające silniki elektryczne są obciążeniami indukcyjnymi. Znajdują się one w różnych artykułach gospodarstwa domowego i urządzeniach z ruchomymi częściami, w tym wentylatorach, odkurzaczach, zmywarkach, pralkach oraz kompresorach w lodówkach i klimatyzatorach. W przeciwieństwie do obciążeń rezystancyjnych, w obciążeniu czysto indukcyjnym, prąd ma przebieg sinusoidalny, który osiąga szczyty po szczytach sinusoidy napięcia, więc punkty maksimum, minimum i zero są przesunięte w fazie.
Obciążenia pojemnościowe
W obciążeniu pojemnościowym prąd i napięcie są przesunięte w fazie, jak w przypadku obciążenia indukcyjnego. Różnica polega na tym, że w przypadku obciążenia pojemnościowego prąd osiąga maksymalną wartość przed napięciem. Przebieg prądu wyprzedza przebieg napięcia, ale w obciążeniu indukcyjnym przebieg prądu jest opóźniony.
W inżynierii obciążenia pojemnościowe nie istnieją w formacie samodzielnym. Żadne urządzenia nie są klasyfikowane jako pojemnościowe w sposób, w jaki żarówki są klasyfikowane jako rezystancyjne, a klimatyzatory są oznaczone jako indukcyjne. Kondensatory w dużych obwodach są jednak przydatne w kontrolowaniu zużycia energii. Są one często umieszczane w podstacjach elektrycznych w celu poprawy ogólnego „współczynnika mocy” systemu. Obciążenia indukcyjne zwiększają koszt danego systemu elektroenergetycznego i zmniejszają ilość mocy, która jest przetwarzana na inną formę energii. Kondensatory są zainstalowane, aby zrównoważyć ten odpływ.