功率因數計算器

功率因數描述交流負載將供應的伏安轉換為有效實功率的程度，等於以瓦為單位的實功率與以伏安為單位的視在功率之比。對於此處使用的單相量測，視在功率等於有效值電壓乘以有效值電流。將實測實功率除以該乘積，即得到介於零與一之間的無因次功率因數。數值接近一，表示大部分供應電流用於實際作功或發熱。 電感性與電容性負載會使電流相對於電壓產生相位偏移。馬達、變壓器、日光燈與輕載電源通常會汲取虛功電流。這種電流雖然在完整週期內不傳遞淨能量，卻會增加導線與變壓器的負擔。本計算器使用功率三角形求出虛功率：對視在功率的平方減去實功率的平方開平方。再對功率因數取反餘弦，求得相位角的大小。 例如，一個 120 伏特的負載汲取 10 安培電流，消耗 960 瓦特功率。視在功率為 1,200 伏安，因此功率因數為 0.8。虛功率為 720 無功伏安，相位角大小約為 36.87 度。這些數值描述相位關係的大小，但無法判斷電流是超前還是落後。要區分兩者，必須知道負載主要呈電容性還是電感性。 本計算器適用於單相電路。平衡三相系統的視在功率等於三的平方根乘以線電壓，再乘以線電流。將單相公式直接套用於三相線路量測，會得到錯誤結果。對於失真波形，也必須使用真實功率與真有效值儀表，因為僅靠位移功率因數無法涵蓋諧波失真。 功率因數改善通常是在電感性負載附近加裝電容器，以抵銷虛功需求。改善可降低電流、電壓降、損失與電力公司的需量費用，但設備選型須考量系統電壓、諧波、切換暫態與共振。過度補償至超出單位功率因數的情況，無法由這個簡單比值表示，通常也不理想。 請使用在相同運轉條件下同時取得的量測值。在本計算器採用的理想關係中，實功率不能超過視在功率，因此超出範圍的輸入會被拒絕。涉及電費研究、工業電容器組、發電機或安全關鍵電氣設計時，應依靠合格專業人員、經校正的功率分析儀，以及適用於該設施的標準。