Что подразумевается под термином «коэффициент мощности» в электричестве? Электрику на заметку

Это достаточно сложная тема, но автор постарается разъяснить её «на пальцах».

Коэффициент мощности относится к переменному току и определенным нагрузкам, которые реактивны к переменному току

Обычно с резистивными нагрузками, такими как нагревательные элементы, подключенные к переменному току, ток находится в фазе с напряжением. В этом случае ток идеально соответствует формам напряжения, как показано ниже. И напряжение, и ток находятся в фазе. Они достигают максимального значения и пересекают ноль вольт в один и тот же момент.

Тем не менее, определенные типы нагрузок, подключенные к переменному току, вызывают несовпадение фазы тока с напряжением.

Обычная нагрузка, подключенная к переменному току, очень похожа на электродвигатель. Обмотки двигателя вокруг железного сердечника имеют индуктивность. Индуктивность противодействует изменяющемуся току и заставляет ток отставать от напряжения на определенное количество времени в каждом полупериоде. Другими словами, ток достигает максимума и пересекает нулевую линию позже в каждом полупериоде, чем напряжение. Эта задержка измеряется в градусах (как в угле). Диаграмма формы волны, показанная ниже, показывает, что ток отстает на 90 градусов от напряжения.

Конденсаторы вызывают опережающий ток. Ток достигает максимума и пересекает ноль раньше в каждом полупериоде, чем напряжение на конденсаторе на 90 градусов.

В большинстве вариантов нагрузок, подключенных к переменному току, разница углов между током и напряжением находится где-то между синфазностью и отставанием на 90 градусов. Предполагается, что такое отставание составляет 45 градусов, как это схематично представлено ниже.

Как определить коэффициент мощности: рассчитайте косинус разницы градусов — это коэффициент мощности. Он варьируется от «0» (опережающий или отстающий - что плохо) до «1» (что идеально)

Косинус 45 градусов = 0,707, поэтому коэффициент мощности = 0,707 отстающий

Нижеприведенная форма сигнала имеет коэффициент мощности «1» Ток синхронизирован с напряжением.