Perché la potenza reattiva influenza la tensione? Supponiamo di avere un sistema di alimentazione (debole) con un grande carico reattivo. Se si disconnette improvvisamente il carico, si verificherà un picco nella tensione.
Innanzitutto, dobbiamo definire esattamente ciò che viene chiesto. Ora che hai affermato che ciò riguarda un sistema di alimentazione su scala di utilità, non l'output di un opamp o qualcosa del genere, sappiamo cosa significa "potenza reattiva". Questa è una scorciatoia utilizzata nel settore dell'energia elettrica. Idealmente il carico sul sistema sarebbe resistivo, ma in realtà è parzialmente induttivo. Separano questo carico nei componenti puramente resistivi e induttivi puri e si riferiscono a ciò che viene consegnato alla resistenza come "potenza reale" e ciò che viene consegnato all'induttanza come "potenza reattiva".
Ciò dà origine ad alcune cose interessanti, come il fatto che un condensatore attraverso una linea di trasmissione è un generatore di potenza reattiva. Sì, sembra divertente, ma se segui la definizione di potenza reattiva sopra, tutto è coerente e nessuna fisica viene violata. Infatti, a volte i condensatori vengono utilizzati per "generare" potenza reattiva.
La corrente effettiva che esce da un generatore sta ritardando la tensione di un piccolo angolo di fase. Invece di pensare a questo come un magnitudo e un angolo di fase, è pensato come due componenti separati con magnitudini separate, uno a fase 0 e l'altro in ritardo a 90 °. Il primo è la corrente che causa il potere reale e il secondo potere reattivo. I due modi di descrivere la corrente complessiva rispetto alla tensione sono matematicamente equivalenti (ognuno può essere convertito in modo univoco nell'altro).
Quindi la domanda si riduce al perché la corrente del generatore che è in ritardo di 90 ° sulla tensione fa scendere la tensione? Penso che ci siano due risposte a questo.
Innanzitutto, qualsiasi corrente, indipendentemente dalla fase, provoca ancora una caduta di tensione attraverso l'inevitabile resistenza nel sistema. Questa corrente attraversa 0 al picco della tensione, quindi si potrebbe dire che non dovrebbe influenzare il picco di tensione. Tuttavia, la corrente è negativa proprio prima del picco di tensione. Ciò può effettivamente causare un picco di tensione apparente leggermente superiore (dopo la caduta di tensione sulla resistenza in serie) immediatamente prima del picco di tensione a circuito aperto. Detto in altro modo, a causa della resistenza della sorgente diversa da zero, la tensione di uscita apparente ha un picco diverso in un posto diverso rispetto alla tensione a circuito aperto.
Penso che la vera risposta abbia a che fare con ipotesi non dichiarate integrate nella domanda, che è un sistema di controllo attorno al generatore. Quello a cui stai veramente assistendo alla reazione rimuovendo il carico reattivo non è quello del generatore nudo, ma quello del generatore con il suo sistema di controllo che compensa la variazione del carico. Ancora una volta, l'inevitabile resistenza nel sistema a volte la corrente reattiva provoca perdite reali. Si noti che parte di quella "resistenza" potrebbe non essere la resistenza elettrica diretta, ma problemi meccanici proiettati sul sistema elettrico. Queste perdite reali si aggiungeranno al carico reale sul generatore, quindi la rimozione del carico reattivo allevia ancora un po 'di carico reale.
Questo meccanismo diventa più sostanziale quanto più ampio è il "sistema" che sta producendo la potenza reattiva. Se il sistema include una linea di trasmissione, la corrente reattiva causa ancora perdite I 2 R reali nella linea di trasmissione, che causano un carico reale sul generatore.