Co to jest współczynnik mocy?
Współczynnik mocy określa, jaka część mocy pozornej pobieranej z sieci zamienia się w moc czynną, czyli użyteczną pracę lub ciepło. Dla przebiegów sinusoidalnych oznacza się go jako cosφ.
Zależności podstawowe
W obwodzie prądu sinusoidalnego występują trzy moce:
- P – moc czynna [W], mierzona watomierzem,
- Q – moc bierna [var], mierzona waromierzem,
- S – moc pozorna [VA].
Zależność między nimi opisuje trójkąt mocy:
S = √(P² + Q²)
Współczynnik mocy można obliczyć ze wzoru:
cosφ = P / S
Jeżeli zmierzono moc czynną watomierzem i moc bierną waromierzem, to:
cosφ = P / √(P² + Q²)
Znaczenie praktyczne
Niski współczynnik mocy oznacza większy prąd pobierany z sieci przy tej samej mocy czynnej. Powoduje to:
- większe straty w przewodach,
- większe spadki napięcia,
- gorsze wykorzystanie transformatorów i linii,
- konieczność kompensacji mocy biernej.
Ważne na egzaminie
Dla urządzenia zasilanego prądem sinusoidalnym współczynnik mocy można wyznaczyć na podstawie pomiaru mocy czynnej i biernej. Dlatego do watomierza należy dobrać waromierz, a nie częstotliwościomierz, amperomierz ani sam woltomierz.