هذا الظاهرة تعرف بمفهوم التأخير الزمني في الدوائر الحثية. في الدوائر الحثية، تقاوم الملفات التغييرات الفورية في التيار بسبب تأثير الحث، وهو الظاهرة التي تجعل التيار يتأخر في الاستجابة للجهد المطبق.

عند تغيير الجهد في دائرة حثية، يتسبب التأثير الحثي في مقاومة الزمن (Rate of Change of Current)، والتي تقاوم أي تغيير فوري في التيار. هذا يعني أنه عند تطبيق جهد فجائي، يستغرق بعض الوقت قبل أن يتغير التيار إلى القيمة الجديدة المستقرة.

أما عند تطبيق جهد تيار متردد، فإن التيار يتأخر دائما بسبب تأثير الحث. يكون التيار في الملف غير متزامنًا تمامًا مع جهد التيار المتردد، ويظل دائمًا في حالة تأخير. يتسبب هذا التأخير في ظهور فاقد زمني (Phase Lag) بين الجهد والتيار.

تأثير التأخير الزمني يكون أكثر وضوحًا عند زيادة التردد، حيث يزداد التأخير ويصبح الزمن اللازم لاستقرار التيار أقل.

هذه خاصية تتعلق بسلوك المكثفات في الدوائر. في حالة المكثفات، يتم تخزين الشحنة الكهربائية بين لوحين موصولين عبر عازل. عند تغيير الجهد عبر المكثف، يتغير التيار بشكل تناسق مع هذا التغيير، لكن هناك فارق في التأخير بين جهد المكثف وتياره.

عند تطبيق جهد فجائي على مكثف، يحدث تدفق تيار لشحن المكثف. هذا التيار يكون أقصى في البداية ويتجه نحو القيمة النهائية بمرور الوقت. في هذه الحالة، يتأخر جهد المكثف عن التيار.

عند تطبيق جهد تيار متردد، يظهر أيضًا تأخير بين جهد المكثف وتياره. وهذا التأخير يعتمد على تردد التيار المتردد. في هذه الحالة، يظهر فاقد زمني (Phase Lag) بين جهد المكثف وتياره، وهو عكس الفاقد الزمني في الدوائر الحثية.

استخدام المكثفات لتحسين معامل القدرة في الدوائر ذات الأحمال الحثية يعود إلى الطريقة التي يتفاعل فيها التيار المتردد مع هذه الأحمال. هناك اثنين من العوامل الرئيسية التي تلعب دورًا في تحسين معامل القدرة باستخدام المكثفات:

1. تحسين عامل القدرة (Power Factor Improvement): عندما تكون الأحمال حثية (مثل محركات التيار المتردد، أو محولات الطاقة)، يكون هناك تأخير (lag) بين الجهد والتيار بسبب الطبيعة الحثية للحمل. هذا التأخير يؤدي إلى تحسن ضعيف لعامل القدرة. باستخدام المكثفات، يمكن تعويض هذا التأخير وتحسين عامل القدرة.
2. تقليل الخسائر في الأسلاك والمعدات (Reducing Losses): عندما يكون هناك تأخير في التيار، يزيد الحمل الحثي من خسائر الطاقة في الأسلاك والمعدات. باستخدام المكثفات لتحسين معامل القدرة، يمكن تقليل هذه الخسائر وتحسين كفاءة نقل الطاقة في الدائرة.

باستخدام المكثفات القوية بشكل صحيح، يمكن تحسين معامل القدرة وتقليل التأخير بين الجهد والتيار في الدوائر ذات الأحمال الحثية، مما يزيد من كفاءة استخدام الطاقة.

في أقصى الحدود، عندما تختلف زاوية الطور بمقدار 90 درجة، سيكون هناك تيار صفري عندما يكون الجهد هو الحد الأقصى، والعكس صحيح. في تلك اللحظات، يكون التيار والجهد متعامدين، حيث يكون التيار صفرًا عند الحد الأقصى للجهد والعكس صحيح.

هناك أوقات يكون فيها التيار والجهد متوازيين (إيجابيين أو سالبيين)، وفي هذه النقطة، يستهلك الدائرة قدرًا من القدرة ولا تعيدها إلى المصادر. وهناك أوقات أخرى يكون فيها أحد الجهد والتيار موجبًا بينما يكون الآخر سالبًا، وفي هذه الحالة، ترجع الدائرة بالفعل قدرة إلى المصادر.

في المتوسط، يُحسن معامل القدرة الكفاءة الكهربائية عندما يكون معامل القدرة 1. يُضاف المكثف إلى الدائرة مع الملفات الحثية لتعديل زاوية الطور وتقليل أو القضاء على التأخير.

في عملية تحسين معامل القدرة، يُفضل توصيل المكثفات على التوازي. هذا يتيح لها تحسين معامل القدرة دون تأثير كبير على الجهد المتناقص على الحمل.