Коэффициент мощности или COS j

Коэффициентом мощности, или «косинусом фи» (соs j), цепи называется отношение полезной мощности (кВт) к полной мощности (кВА). �соs j = P/S
В общем случае активная мощность(полезная кВт) меньше полной мощности, т. е. у этой дроби числитель меньше знаменателя, и поэтому коэффициент мощности меньше единицы.
Только в случае чисто активной нагрузки, когда вся мощность является активной, числитель и знаменатель этой дроби равны между собой, и поэтому коэффициент мощности равен единице.
Чем большую часть полной мощности составляет активная мощность, тем меньше числитель отличается от знаменателя дроби и тем ближе коэффициент мощности к единице.
Основными потребителями электрической энергии являются электрические двигатели, машины и электронагревательные устройства. Все они потребляют активную мощность, которую преобразуют в механическую работу и тепло. Электрические двигатели потребляют также реактивную мощность. Последняя, как известно, совершает колебательное движение от источника к двигателю и обратно.
У ламп и электрических печей сопротивления S = Р и соs j = 1. У электрических двигателей и соs j меньше 1.
При неизменной передаваемой активной мощности Р величина нагрузочного тока обратно пропорциональна значению соs j.
Это означает, что при тех же значениях активной мощности Р и напряжения U нагрузочный ток электрических двигателей больше, чем у электрических ламп. Если, например, коэффициент мощности электрического двигателя равен 0,5, то он потребляет в 2 раза больший ток, чем электрическая печь сопротивления той же мощности Р.
Потери мощности на нагрев проводов линии пропорциональны квадрату тока (ΔР =I2r).
Таким образом, при соs j= 0,5 потери мощности в линии, по которой энергия передается потребителям, больше в 4 раза, чем при соs j=1. Кроме того, генераторы и трансформаторы будут загружены током в 2 раза больше и в этом случае требуется примерно в 2 раза большее сечение проводов для обмоток.
Отсюда видно, какое важное значение имеет величина соs j в электроэнергетических установках. Для повышения коэффициента мощности промышленных установок, на которых преобладающая часть потребителей — электрические двигатели, параллельно им включают конденсаторы, т. е. добиваются резонанса,, токов, при котором соs j близок к 1.