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
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
- At PF = 0.80: S = 20 / 0.80 = 25 kVA; I = 20,000 / (230 × 0.80) ≈ 108.70 A.
- At PF = 1: S = 20 kVA; I = 20,000 / 230 ≈ 86.96 A.
- 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.
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- 0.90. PF = P / S = 18 / 20 = 0.90. This ratio alone does not identify leading or lagging operation.
- 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.
- Fundamentals of Electric CircuitsCalculs de la puissance et du facteur de puissance en courant alternatif.
- Electric CircuitsPuissance 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.
