Fator de potência e corrente de carga
Calculate PF = P/S and see why a lower power factor increases current at fixed real power and voltage.
Objetivo de aprendizagem: Separe o fator de potência real do fator de potência de deslocamento e evite interpretar o PF como eficiência.
Preparado por Centrais elétricas em todo o mundo. Fontes verificadas em 30 de setembro de 2026; não engenharia independente peer reviewed.
Os essenciais
Uma relação, não uma eficiência
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.
Quando o é suficiente
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.
Mesmo kW, mais ampres
Na potência real fixa e tensão, a redução do PF aumenta a potência aparente e a corrente. Corrente mais alta aumenta as perdas de I2R em uma dada resistência. Melhorar o PF não reduz automaticamente a demanda de energia útil da carga ou estabelece uma economia de eletricidade específica.
Lagging current at PF = 0.80
Exemplo trabalhado
20 kW at 230 V: PF = 0.80 versus PF = 1
Dado
- 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
Caixa de ferramentas de fórmula
- PF = P / S; for sinusoids PF = cos φ
- Single-phase: S = P / PF; I = P / (V × PF)
Calcular passo a passo
- 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 at PF 0.80 · 86.96 A at PF 1
Ambos os casos transferem 20 kW de potência real. Esta comparação não prescreve capacitores ou proteção; a ressonância harmônica e as condições de rede local precisam de avaliação separada.
Os resultados são arredondados apenas para exibição. Reproduza os cálculos usando valores intermediários não arredondados.
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- 0.90. PF = P / S = 18 / 20 = 0.90. This ratio alone does not identify leading or lagging operation.
- Aumentos correntes. I é inversamente proporcional ao PF para o modelo indicado. Eficiência e PF são quantidades diferentes.
Referências de livros didáticos
Antecedentes técnicos sugeridos para este tópico. Estes livros são leitura adicional, não prova de que todas as explicações foram verificadas em relação a cada edição. Veja o Bibliografia completa e âmbito de revisão.
- Fundamentals of Electric CircuitsCálculos de potência e fator de potência.
- Electric CircuitsPotência de estado estacionário sinusoidal e cargas trifásicas equilibradas.
Conexão do currículo: MIT 6.061 (Spring 2011). Suas leituras incluem notas de 2007; algumas equações usam picos em vez de amplitudes RMS. Esta lição afirma suas próprias convenções de valor e usa diagramas originais, números e perguntas do questionário. Nenhuma afiliação ou endosso do MIT é reivindicado.
