7.6 : Współczynnik mocy

Współczynnik mocy definiuje się jako stosunek mocy średniej (lub czynnej) do mocy pozornej, co ilustruje zależność

Termin w nawiasie (θ_v – θ_i) nazywany jest kątem współczynnika mocy, ponieważ reprezentuje kąt, którego cosinus daje współczynnik mocy. Jeśli V reprezentuje napięcie na obciążeniu, a Ⅰ oznacza przepływający przez nie prąd, kąt współczynnika mocy jest równy kątowi impedancji obciążenia. Zasadniczo współczynnik mocy jest cosinusem różnicy fazowej między napięciem i prądem, a także cosinusem kąta impedancji obciążenia.

Z powyższego równania można wywnioskować, że współczynnik mocy jest mnożnikiem mocy pozornej, który daje moc rzeczywistą lub średnią. Wartość współczynnika mocy mieści się w przedziale od zera do jeden. W przypadku obciążenia czysto rezystancyjnego napięcie i prąd są w fazie, co daje kąt współczynnika mocy (θ_v - _θi) = 0 i współczynnik mocy = 1. Oznacza to, że moc pozorna jest równa mocy średniej. Dla obciążenia czysto reaktywnego (θ_v – θ_i) = ±90o i współczynnika mocy = 0, co daje moc zerową. Mówi się, że pomiędzy tymi dwoma skrajnościami współczynnik mocy jest wiodący lub opóźniony. Wiodący współczynnik mocy sugeruje, że prąd poprzedza napięcie, wskazując obciążenie pojemnościowe, natomiast opóźniony współczynnik mocy sugeruje, że prąd podąża za napięciem, wskazując obciążenie indukcyjne. Współczynnik mocy znacząco wpływa na rachunki za energię elektryczną, które konsumenci płacą przedsiębiorstwom użyteczności publicznej.