L'ÉDITION MONDIALE 01
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Traduction automatique de l'anglais. Les faits techniques doivent être vérifiés par rapport au matériel de source cité.

Cours 4 DE 6 · EXEMPLE D'ENSEIGNEMENT ORIGINAL

Facteur de puissance et courant de charge

Calculate PF = P/S and see why a lower power factor increases current at fixed real power and voltage.

Objectif d'apprentissage : Séparer le vrai facteur de puissance du facteur de puissance de déplacement et éviter d'interpréter PF comme efficacité.

Établi par Centrales électriques dans le monde entier. Les sources ont été vérifiées le 30 septembre 2026; pas de comité d'ingénierie indépendant.

L'essentiel

Un rapport, pas une efficacité

For a consuming load, true power factor is average real power divided by apparent power: PF = P/S. Efficiency instead compares useful output with input. An efficient machine can still have a non-unity power factor.

Lorsque le cos φ est suffisant

For sinusoidal voltage and current, PF = cos φ, where φ is their phase angle. Lagging current is typical of an inductive load; leading current is typical of a capacitive load. With harmonic distortion, cos φ of the fundamental alone is displacement power factor, not necessarily true PF.

Même kW, plus d'ampères

Avec la puissance et la tension réelles fixes, la réduction de PF augmente la puissance apparente et le courant. Un courant plus élevé augmente les pertes I2R dans une résistance donnée.

Lagging current at PF = 0.80

Lagging current at PF = 0.80Un point de phasor de tension horizontalement droit. Un point de phasor de courant de longueur normalisée se retarde dans le sens des aiguilles d'une montre de 36,87 degrés; l'angle marqué a cosinus 0,80.Voltage VCurrent Iφ = 36.87°cos φ = 0.80 · I lags V
Original phasor illustration with counterclockwise rotation convention. Angle φ ≈ 36.87°; lengths are independently normalized and do not compare voltage with current.
VALEURS HYPOTHÉTIQUES · NON PRÉCÉDENTÉES

Exemple de travail

20 kW at 230 V: PF = 0.80 versus PF = 1

Montant donné

  • Single-phase electrical input P = 20 kW = 20,000 W
  • Voltage V = 230 V RMS
  • Compare a sinusoidal lagging load at PF = 0.80 with PF = 1

Boîte à outils de la formule

  • PF = P / S; for sinusoids PF = cos φ
  • Single-phase: S = P / PF; I = P / (V × PF)

Calculer étape par étape

  1. At PF = 0.80: S = 20 / 0.80 = 25 kVA; I = 20,000 / (230 × 0.80) ≈ 108.70 A.
  2. At PF = 1: S = 20 kVA; I = 20,000 / 230 ≈ 86.96 A.
  3. Current ratio = 108.70 / 86.96 ≈ 1.25: 25% more current at PF = 0.80.

108.70 A à PF 0.80 · 86.96 A à PF 1

Les deux cas transfèrent 20 kW de puissance réelle. Cette comparaison ne prescrit ni condensateurs ni protection; la résonance harmonique et les conditions de réseau local nécessitent une évaluation séparée.

Les résultats sont arrondis uniquement pour l'affichage. Reproduisez les calculs en utilisant des valeurs intermédiaires non arrondies.

Quiz rapide

Choisissez une réponse pour chaque question, puis vérifiez vos réponses. Il s'agit d'un contrôle de pratique, pas une qualification. Réponses séjour dans cette page seulement; rafraîchissant ou en laissant les réinitialise.

1. Une charge consommatrice prend 18 kW et 20 kVA. Quel est son vrai facteur de puissance ?
2. À la même tension réelle d'alimentation et d'alimentation, que se passe-t-il lorsque PF diminue?

Aucune réponse n'a encore été vérifiée.

Afficher les réponses et explications (fonctionne également sans JavaScript)
  1. 0.90. PF = P / S = 18 / 20 = 0.90. This ratio alone does not identify leading or lagging operation.
  2. Augmentations actuelles. Je suis inversement proportionnel à PF pour le modèle indiqué. L'efficacité et PF sont des quantités différentes.

Références des manuels

Les documents de référence techniques suggérés pour ce sujet sont des lectures plus poussées, et non la preuve que chaque explication a été vérifiée par rapport à chaque édition. bibliographie complète et portée de l'examen.

  1. Fundamentals of Electric Circuits (7e éd.) — Alexander, C. K. & Sadiku, M. N. O., McGraw-Hill, 2021 · ISBN 9781260226409Calculs de la puissance et du facteur de puissance en courant alternatif.
  2. Electric Circuits (11e éd.) — Nilsson, J. W. & Riedel, S. A., Les, 2019 · ISBN 9780134746968Puissance sinusoïdale à l'état d'équilibre et charges équilibrées en trois phases.

Connexion des programmes d'études: MIT 6.061 (Spring 2011). Ses lectures comprennent les notes de 2007; certaines équations utilisent des amplitudes de crête plutôt que des amplitudes RMS. Cette leçon énonce ses propres conventions de valeur et utilise des diagrammes, des chiffres et des questions de quiz originaux.