功率因數(PF)是交流電路中一箇重要的概念,它表示電路中有功功率(P)與視在功率(S)之比,通常用餘弦值cosφ來表示。有功功率是電路實際消耗並轉換爲有用工作的功率,而視在功率是電路中電壓(V)和電流(I)的乘積。
功率因數的計算公式爲:
一般公式:\( \text{功率因數} = \frac{\text{有功功率}}{\text{視在功率}} = \frac{P}{S} \)
電阻和阻抗的關係:\( \text{功率因數} = \frac{R}{Z} \),其中 \( R \) 是電阻,\( Z \) 是總的阻抗。
有功功率的計算:有功功率可以通過以下公式計算:
\( P = V \times I \times R \times \cos\varphi \)
視在功率的計算:視在功率是電路中電壓和電流的乘積:
\( S = V \times I \)
在實際應用中,通常使用功率表來測量有功功率和視在功率,然後通過簡單的數學運算得到功率因數。對於非正弦電路,功率因數的計算更爲複雜,不再適用於簡單的cosφ形式,而是需要根據瞬時功率和電壓、電流的波形進行積分計算。