El factor de potencia es un valor dinámico (entre 0 y 1) que depende de las condiciones de funcionamiento del circuito de CA. Es el coseno del ángulo de fase entre la forma de onda de voltaje y la forma de onda de corriente (suponiendo formas de onda sinusoidales).
Idealmente, desea que el generador de CA tenga una carga puramente resistiva. En este caso, la corriente estará perfectamente en fase con el voltaje (ángulo de fase de 0 grados entre V e I), y el coseno del ángulo de fase de 0 grados sería igual a 1.
Sin embargo, más comúnmente, las cargas de CA serán en su mayoría resistivas pero ligeramente inductivas (debido a que tienen motores de CA como cargas). Entonces, el ángulo de fase entre V y yo podría ser algo del orden de 15 grados, con la corriente rezagada detrás del voltaje. (V conduce a I, o equivalentemente, atrasa a V en un circuito de CA con una carga inductiva). El coseno de 15 grados es aproximadamente 0.966. Este sería el factor de potencia en estas condiciones.
Si la naturaleza de la carga de CA es tal que es principalmente inductiva y muy poco resistiva, entonces el ángulo de fase entre V y yo puede ser mucho mayor, tal vez algo así como 60 grados. En tal caso, el factor de potencia sería cos (60 grados) = 0.50.
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Cuando el factor de potencia alcanza un valor tan bajo como 0.50, hay algunas consecuencias negativas. Para tener la misma salida de potencia mecánica de un motor de CA (que es la carga), debe fluir el doble de corriente a través de la red de suministro de energía para alimentar esta carga, en comparación con un circuito de CA con un factor de potencia de 1. (Potencia = V * I * cos (theta)) Tener el doble de corriente que fluye a través de la red de suministro de energía aumenta la potencia de disipación de calor I ^ 2 * R en los cables de la red en un factor de 4. Dado que la mayor parte de esto ocurre fuera del medidor de kilovatios-hora de la caja de conexiones de suministro del cliente de la compañía eléctrica, esto termina siendo energía perdida por la compañía eléctrica. Debido a esto, es común que las compañías de electricidad cobren más por los clientes de servicios eléctricos que funcionan continuamente con factores de baja potencia.
Un remedio para este problema es tener bancos de condensadores que se puedan conectar y desconectar del circuito, en paralelo con las cargas de motor de CA altamente inductivas. Con el valor apropiado de capacitancia activado, el ángulo de fase entre V y yo se puede reducir en gran medida (dentro de + o – solo unos pocos grados), y el factor de potencia se puede volver a acercar a 1.