Vaihesiirto

Tavalliset vastukset ovat lineaarisia komponentteja. Tämä tarkoittaa sitä että vaihtosähköllä jännite ja virta muuttuvat toisiinsa nähden samaan aikaan samassa suhteessa toisiinsa. Jännite kasvaa niin virta kasvaa samalla hetkellä ja sama toisinpäin jännite pienenee virta pienenee. 

Kondensaattorit ja kelan aiheuttavat epälineaarisuutta sähköpiirin jännitteen ja virran välille. Tämä tarkoittaa että jännite ja virta eivät muutu enään samanlailla suhteessa toisiinsa vaan kondensaattorissa virta edistää jännitettä ajallisesti. Kelassa virta taas päinvastoin seuraa ajallisesti jännitettä jäljessä. Toisinsanoen kelassa virta laahaa jännitteen muutoksien perässä. Kondensaattorissa virta kulkee jännitteen suhteen ajallisesti edellä. Tämä aikaero on verrannollinen piirissä vaikuttavaan resistiivisen resistanssin ja vaihtosähkövastuksen eli reaktanssin (Kondensaattorin ja kelan yhteisvastus)  keskinäiseen suhteeseen. Nämä kompleksiluvut lasketaan yhteen, resistanssi reaali-lukuna ja reaktanssi imaginääri-lukuna. Näiden vektorien kulmasta saadaan vaihdesiirtokulma joka kertoo paljonko virta viivastyy tai aikaistuu jännitteen suhteen. Kulma vaihtelee -90 ja 90 asteen välillä. Nolla kulmassa ei ole vaihesiirtoa. .

 Mitä suurempi on kelan vaihtosähkö vastus suhteessa resistanssiin, sitä enemmän virta viivästyy suhteessa jännitteeseen ja vaihesiirto kulma suurenee (lähenee 90 astetta). 

Mitä suurempi on kondensaattorin vaihtovirtavastus suhteessa resistanssiin, aikaistuu virran vaihesiirto jännitteeseen nähden ja lähenee -90  astetta.

Kelan ja kondensaattori. Vaihesiirrot kumoavat toisiaan ja ovat vähennettävissä toisistaan. 

 Vaihesiirtoa tapahtuu esimerkiksi sähkömoottoreissa moottorin käämien (kela) synnyttämien magneettikenttien johdosta. Magneettikentät muodostavat loistehoa. Loisteho ei ole moottorissa työtä tekevää tehoa. Pätöteho on resistiivinen teho joka määrää voiman jolla moottori pyörii. Loisteho kuvaa magneetti-/sähkökenttissä loisivaa tehoa joka ei tee työtä. Näennäenteho on loistehon ja pätötehon vektorien summa jolla kuormitetaan moottorin syöttöjohtoja. Sähkömoottorien cosfii on arvo joka kuvaa pätötehon ja näennäistehon keksinäistä suhdetta. Esimerkiksi sähkömoottorin tyyppikilpeen painettu arvo cosfii: 0.85 kertoo moottorin pätötehon suhteen näennäistehoon.

Tämä on asiaa jota nyt ei päivittäin tarvi harrastellessa sähköpajalla mutta asian olemassaolon voi olla hyvä tietää.