Помимо понятий активной и реактивной мощностей в электротехнике широко используется понятие полной мощности:
. | (6) |
Активная, реактивная и полная мощности связаны следующим соотношением:
. | (7) |
Отношение активной мощности к полной называют коэффициентом мощности. Из приведенных выше соотношений видно, что коэффициент мощности
равен косинусу угла сдвига между током и напряжением. Итак,
. | (8) |
Комплексная мощность
Активную, реактивную и полную мощности можно определить, пользуясь комплексными изображениями напряжения и тока. Пусть
, а
. Тогда комплекс полной мощности:
, | (9) |
где
- комплекс, сопряженный с комплексом
.
.
Комплексной мощности можно поставить в соответствие треугольник мощностей (см. рис. 4). Рис. 4 соответствует
(активно-индуктивная нагрузка), для которого имеем:
.
Применение статических конденсаторов для повышения cos
Как уже указывалось, реактивная мощность
циркулирует между источником и потребителем. Реактивный ток, не совершая полезной работы, приводит к дополнительным потерям в силовом оборудовании и, следовательно, к завышению его установленной мощности. В этой связи понятно стремление к увеличению
в силовых электрических цепях.
Следует указать, что подавляющее большинство потребителей (электродвигатели, электрические печи, другие различные устройства и приборы) как нагрузка носит активно-индуктивный характер.

Если параллельно такой нагрузке
(см. рис. 5), включить конденсатор С, то общий ток
, как видно из векторной диаграммы (рис. 6), приближается по фазе к напряжению, т.е.
увеличивается, а общая величина тока (а следовательно, потери) уменьшается при постоянстве активной мощности
. На этом основано применение конденсаторов для повышения
.
Какую емкость С нужно взять, чтобы повысить коэффициент мощности от значения
до значения
?
Разложим
на активную
и реактивную
составляющие. Ток через конденсатор
компенсирует часть реактивной составляющей тока нагрузки
:
; | (10) |
; | (11) |
. | (12) |
Из (11) и (12) с учетом (10) имеем
,
но
, откуда необходимая для повышения
емкость:
. | (13) |
.
.
.
,
;
;
.
.