Współczynnik mocy cos φ określa, jaka część mocy pozornej jest zamieniana na moc czynną, czyli użyteczną. W obwodach prądu przemiennego występuje przesunięcie fazowe między napięciem a prądem. Właśnie to przesunięcie opisuje kąt φ.
Zależność podstawowa:
cos φ = P / S
Gdzie:
- P — moc czynna [W],
- S — moc pozorna [VA],
- cos φ — współczynnik mocy.
Znaczenie praktyczne
Im mniejszy współczynnik mocy, tym większy prąd musi płynąć z sieci przy tej samej mocy czynnej. Powoduje to większe straty w przewodach i większe obciążenie instalacji.
Dla odbiornika trójfazowego moc czynna wynosi:
P = √3 · U · I · cos φ
Stąd prąd:
I = P / (√3 · U · cos φ)
Gdzie U to napięcie międzyfazowe, np. 400 V w typowej sieci trójfazowej.
Oznaczenie „ind”
Zapis cos φ = 0,8 ind oznacza charakter indukcyjny odbiornika. Prąd jest wtedy opóźniony względem napięcia. Tak zachowują się m.in. silniki indukcyjne, transformatory i cewki.
Przykład
Dla odbiornika trójfazowego: P = 3,2 kW, U = 400 V, cos φ = 0,8:
I = 3200 / (√3 · 400 · 0,8) ≈ 5,8 A
W obliczeniach egzaminacyjnych trzeba uważać, czy używany jest wzór dla obwodu jednofazowego, czy trójfazowego.