7.6 : Facteur de puissance

Le facteur de puissance est défini comme le rapport entre la puissance moyenne (ou active) et la puissance apparente, comme l'illustre la relation

Le terme entre parenthèses (θ_v - θ_i) est appelé angle du facteur de puissance, car il représente l’angle dont le cosinus donne le facteur de puissance. Si V représente la tension aux bornes de la charge et Ⅰ signifie le courant qui la traverse, l'angle du facteur de puissance équivaut à l'angle de l'impédance de la charge. Essentiellement, le facteur de puissance est le cosinus de la différence de phase entre la tension et le courant, ainsi que le cosinus de l'angle de l'impédance de charge.

De l’équation ci-dessus, on peut déduire que le facteur de puissance est le multiplicateur de la puissance apparente pour produire la puissance réelle ou moyenne. La valeur du facteur de puissance est comprise entre zéro et un. Lorsqu’il s’agit d’une charge purement résistive, la tension et le courant sont en phase, ce qui donne un angle de facteur de puissance (θ_v - θ_i) = 0 et un facteur de puissance = 1. Cela indique que la puissance apparente est égale à la puissance moyenne. Pour une charge purement réactive, (θ_v - θ_i) = ±90o et un facteur de puissance = 0, ce qui rend la puissance nulle. Entre ces deux extrêmes, le facteur de puissance est soit en avance, soit en retard. Un facteur de puissance avancé suggère que le courant précède la tension, indiquant une charge capacitive, tandis qu'un facteur de puissance retardé suggère que le courant suit la tension, indiquant une charge inductive. Le facteur de puissance a un impact significatif sur les factures d’électricité que les consommateurs paient à leurs sociétés de services publics.