Eu li que o fator de potência mostra quanto existe a energia aparente, que circula entre as linhas de energia e a carga e não faz nada além de aquecer as linhas de transmissão e os transformadores nelas. Eles dizem que isso se deve ao fato de a corrente estar fora de fase com a tensão. Particularmente, a energia flui da carga quando a tensão é positiva, mas a corrente é negativa.
Além disso, vejo que o retificador de diodo conduz apenas em momentos curtos de pico de tensão, quando a tensão de entrada excede a tensão de carga (os retificadores têm um capacitor de saída = tensão de carga). Portanto, toda a energia é consumida durante essas breves explosões. Eu li um artigo dizendo que as pessoas não entendem nada e todo o problema não é fator de potência, mas essas explosões que sobrecarregam os transformadores nas linhas de energia (não é permitido gerar grandes correntes nos transformadores devido ao risco de perda de magnetização). Mas, quando você consome toda a energia durante uma fração minúscula do seno, ocorre uma grande corrente. Obviamente, a corrente não é proporcional à tensão, como deveria na carga de referência (resistor) com fator de potência de 1. Mas não vejo aqui nenhuma potência negativa! O retificador impede a tensão de entrada positiva e a corrente negativa. Toda a corrente é positiva sob pico de tensão positiva. Então, como a carga não linear produz a potência aparente?
Em outras palavras, a Wikipedia diz http://en.wikipedia.org/wiki/Switched-mode_power_supply#Power_factor
As fontes de alimentação simples de modo comutado off-line incorporam um retificador de onda completa simples conectado a um grande capacitor de armazenamento de energia. Esses SMPSs extraem corrente da linha CA em pulsos curtos quando a tensão instantânea da rede elétrica excede a tensão nesse capacitor. Durante a parte restante do ciclo de corrente alternada, o capacitor fornece energia à fonte de alimentação.
Como resultado, a corrente de entrada dessas fontes de alimentação de modo comutado básico possui alto conteúdo harmônico e fator de potência relativamente baixo.
Como eles concluem que o conteúdo harmônico produz o baixo fator de potência? De onde vem o poder aparente?
Entendo que a corrente possui harmônicos (componentes de frequência), o que significa que oscila para frente e para trás enquanto a tensão permanece de polaridade única. Pode ser que essas oscilações de alta frequência da corrente produzam a potência aparente. No entanto, o fluxo líquido ainda é positivo, a corrente ainda flui apenas em uma direção, correspondendo à polaridade da tensão e as oscilações não o fazem fluir na direção oposta para causar a potência aparente.