7.6 : Коэффициент мощности

Коэффициент мощности определяется как отношение средней (или активной) мощности к полной мощности, что иллюстрируется соотношением

Термин в скобках (θ_v - ​​θ​_i) называется углом коэффициента мощности, поскольку он представляет собой угол, косинус которого дает коэффициент мощности. Если U представляет напряжение на нагрузке, а Ⅰ обозначает ток, протекающий через нее, угол коэффициента мощности равен углу импеданса нагрузки. По сути, коэффициент мощности представляет собой косинус разности фаз между напряжением и током, а также косинус угла импеданса нагрузки.

Из приведенного выше уравнения можно сделать вывод, что коэффициент мощности является множителем полной мощности для получения реальной или средней мощности. Значение коэффициента мощности колеблется от нуля до единицы. При работе с чисто резистивной нагрузкой напряжение и ток совпадают по фазе, в результате чего угол коэффициента мощности (θ​_v - ​​θ​_i) = 0, а коэффициент мощности = 1. Это указывает на то, что полная мощность равна средней мощности. Для чисто реактивной нагрузки (θ​_v -θ​_i) = ±90o и коэффициент мощности = 0, что делает мощность равной нулю. Говорят, что между этими двумя крайностями коэффициент мощности либо опережает, либо отстает. Опережающий коэффициент мощности предполагает, что ток предшествует напряжению, указывая на емкостную нагрузку, тогда как запаздывающий коэффициент мощности предполагает, что ток следует за напряжением, указывая на индуктивную нагрузку. Коэффициент мощности существенно влияет на счета за электроэнергию, которые потребители платят своим коммунальным предприятиям.