Gerilim yükseldiğinde akımın düşeceğini ohm kanununu ileri sürerek(R=U/I, U=I*R, P=U*I,P=I2*R )söyleyen arkadaşların kaçırdığı çok önemli bir nokta mevcuttur.Gerilim düştüğünde akkor flamanlı bir ampulün daha az kızararak yanacağı,daha az ısı ve ışık vereceğinde hemfikiriz okuduğum kadarıyla.Bakın buradaki akkor lambanın anma gücü olan,diyelim ki 100 watt. yalnızca 220 voltluk
Şebeke geriliminde çekeceği asıl gücüdür.(dc.220 gerilimde olsa omik olduğundan ayni ısı ve ışıkla ayni gücü çeker)Lambanın flaman direnci sabit kalarak voltajı düştüğünde ayni flamanda daha az gerilim ve akımla daha az güç sarfiyatı olacaktır.Dolayısıyle akım şiddeti prensibiyle dönen sayacın sekonder akım srgılarından daha az geçen akımla gelen fatura düşecektir.
Yalnız ayırt edici nokta burada başlamakta.Buraya kadarki olan gözlemlerimiz omik dirençli devrelerin ac. değişken geriliminde(Yine frekans değeri olan 50 hz.sbt.) arkandasen(Flamanlı)lamba,rezistanslı soba(Ufo),ocak,vb. devrelerdeki gerilim-akım değişiminin lineer(Doğrusal) yönde olmasıydı.Bu defa gözlemlerimizi SMPS'li cihazlar,balastlı flüoresans ampuller,üniversal,asenkron,senkron motorlara doğru çevirelim.Burada 3.ve 4. formüllerde bir de güç çarpanı Cos fi eklenip karşımıza artık dc. ve ac. de direnç değeri ayni kalan normal direnç(Omik) yerine bildiğiniz gibi "empedans" kavramı çıkıyor.
300 watt.lık bir pc'nin tam olarak 300 watt. deperinde ups ile(Sıradan regülesiz ucuz bir ups) çalıştığını varsayalım.Gündüz saatlarinde ups cihazınız yani SMPS'niz pc'nin normal güç talebi olan 300 watt.'ı çok kolaylıkla nominal çekmesi gereken akımı çekerek zorlanmadan(Fazla ısınmadan) pc'nin birimlerine sağlayacaktır.Akşam üstü-akşam(Pik)saatlerinde,şebekede oluşan bir voltaj düşümünde(200-195 gibi)bir de nasıl çalışacağını gözlemleyelim.U=195 voltta SMPS cihazınız,pc'nin talebi olan 300 watt.lık gücü karşılamak için daha fazla akım şiddetinde elektriğe ihtiyaç duyacak ve çekecek,daha fazla ısınacak,ancak neticede yine nominal değeri olan 300 watt.'ı bir şekilde karşılayacaktır.Güç faktörü katsaıyısı cos fi ne kadar düşükse,ayni 300 watt. güç değerini sağlamak için o oranda çekeceği akım şiddetini arttıracaktır.Örneğin 80+ kaliteli bir psu'da,300 watt.lık güç için çekeceği akım o oranda da(Cihazın cos fi'sinin 1.0 değerine ne kadar yakın olduğuna bağlı olarak) düşük olacaktır.Burada sayaç değerinde,voltaj düşmesiyle orantılı olan bir azalma görülmeyecektir.
Balastlı flüoresan ampulerin değişik şebeke voltajlarındaki davranışına bakalım.Şok bobini indüktif değeri olan bir dirençtir.Dirençlerde gerilim düştünde geçen akımın düşüklüğü oranında sarfedilen gücün de düştüğünden hareketle,örneğin 195 voltun seri bağlı balast(İndüktif direnç) devresinden daha az akımla geçeceği,böylece azalan volt ve amper oranında lambayı daha sönük yakacağı(Flamanlıdaki gibi,ancak düşük gerilim yüzünden ilk ateşleme=Starter'de bir miktar güçlük olacağı) ve sayaçtan daha az akım geçip,daha az elektrik harcaması göstereceği kesindir.Güç faktörü değeri ve 50 hz.frekans değerini,her iki gerilim halinde de sabit olarak kabul ettik.
SMPS ile çalışan tasarruf lambalarına bakalım.Bunlarda 180-240 volt aralığında lamba parlaklığı çok az değişir bildiğiniz gibi.Voltaj düştüğünde,ayni ups SMPS'indeki gibi cihaz devresi,kendi ihtiyacı olan örneğin 20 watt.lık gücü karşılamak için daha fazla amper çeker.Güç faktörü kötü(Düşük) olanlarının çekeceği amper değeri biraz daha artabilir.Yani güç sarfiyatı voltaj düşüklüğünden pek etkilenmez,çekeceği nominal güç(20 watt.) sabit kalır,sayaçta da her voltajda sabit bir değer okunur.
Ac. ile çalışan tüm elektrik motorlarının stator veya seri sargılarından geçen akım,ayni omik dirençteki gibi sabit bir indüktans değeriyle(Sabit bir direnç diyelim) karşılaşır.Voltaj düşük olduğunda,bu sabit empedans direncinden daha az akım geçer,daha düşük güç(İş)meydana getirmiş motor sebebiyle sayaçtan okunan değer azalır.Üzerinde yazan nominal güç değerleri(kW) belirli voltaj değerinde(220-380 volt gibi) ortaya çıkarabildikleri nominal güç(Asıl güç) değerleridir.
Sonuç olarak;voltaj değişiklikleri her cihazın kendi iç yapısı nedeniyle şebeke karşısında çok farklı durumlar ortaya koyabiliyor.Geçen sene bir tanınmış işadamımız bu konuda oldukça iddialı konuşarak,180 voltta çalışan ev şebeke sistemleri için gerilim düşürücü sistemler temin ettiğini,bu yolla voltajı düşürmekle enerji tasarrufu sağladığından internette bahsetmişti.Ancak bu yolla tasarrufu sağlanacak olan cihazlar,yalnızca yukarıda ayrı kalemler halinde incelediğimiz cihazlar için geçerli olacaktır.Hepsi için geçerli olamaz.