Nos circuitos CA, o fator de potência é a razão entre a potência real usada para realizar o trabalho e a potência aparente fornecida ao circuito.
O fator de potência pode obter valores na faixa de 0 a 1.
Quando toda a potência é reativa sem potência real (geralmente carga indutiva) - o fator de potência é 0.
Quando toda a potência é real sem potência reativa (carga resistiva) - o fator de potência é 1.
O fator de potência é igual à potência real ou verdadeira P em watts (W) dividida pela potência aparente |S|em volt-ampère (VA):
PF = P(W) / |S(VA)|
PF - fator de potência.
P - potência real em watts (W).
|S|- potência aparente - a magnitude da potência complexa em volt⋅amps (VA).
Para corrente senoidal, o fator de potência PF é igual ao valor absoluto do cosseno do ângulo de fase de potência aparente φ (que também é o ângulo de fase de impedância):
PF = |cos φ|
PF é o fator de potência.
φ é o ângulo de fase de potência aproximado.
A potência real P em watts (W) é igual à potência aparente |S|em volt-ampère (VA) vezes o fator de potência PF:
P(W) = |S(VA)| × PF = |S(VA)| × |cos φ|
Quando o circuito possui uma carga de impedância resistiva, a potência real P é igual à potência aparente |S|e o fator de potência PF é igual a 1:
PF(resistive load) = P / |S| = 1
A potência reativa Q em volt-ampère reativa (VAR) é igual à potência aparente |S|em volt-ampere (VA) vezes o seno do ângulo de fase φ :
Q(VAR) = |S(VA)| × |sin φ|
Cálculo do circuito monofásico a partir da leitura do medidor de potência real P em quilowatts (kW), tensão V em volts (V) e corrente I em amperes (A):
PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (V(V) × I(A))
Cálculo do circuito trifásico a partir da leitura do medidor de potência real P em quilowatts (kW), tensão linha a linha V L-L em volts (V) e corrente I em amperes (A):
PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (√3 × VL-L(V) × I(A))
Cálculo do circuito trifásico a partir da leitura do medidor de potência real P em quilowatts (kW), neutro linha a linha V L-N em volts (V) e corrente I em amperes (A):
PF = |cos φ| = 1000 × P(kW) / (3 × VL-N(V) × I(A))
A correção do fator de potência é um ajuste do circuito elétrico para alterar o fator de potência próximo a 1.
O fator de potência próximo a 1 reduzirá a potência reativa no circuito e a maior parte da potência no circuito será potência real.Isso também reduzirá as perdas nas linhas de energia.
A correção do fator de potência geralmente é feita adicionando capacitores ao circuito de carga, quando o circuito possui componentes indutivos, como um motor elétrico.
A potência aparente |S|em volt-ampères (VA) é igual à tensão V em volts (V) vezes a corrente I em amperes (A):
|S(VA)| = V(V) × I(A)
A potência reativa Q em volt-ampère reativa (VAR) é igual à raiz quadrada do quadrado da potência aparente |S|em volt-ampere (VA) menos o quadrado da potência real P em watts (W) (teorema de Pitágoras):
Q(VAR) = √(|S(VA)|2 - P(W)2)
Qc (kVAR) = Q(kVAR) - Qcorrected (kVAR)
A potência reativa Q em volt-ampère reativo (VAR) é igual ao quadrado da tensão V em volts (V) dividido pela reatância Xc:
Qc (VAR) = V(V)2 / Xc = V(V)2 / (1 / (2π f(Hz)×C(F))) = 2π f(Hz)×C(F)×V(V)2
Assim, o capacitor de correção do fator de potência em Farad (F) que deve ser adicionado ao circuito em paralelo é igual à potência reativa Q em volt-amps reativa (VAR) dividida por 2π vezes a frequência f em Hertz (Hz) vezes o quadrado tensão V em volts (V):
C(F) = Qc (VAR) / (2π f(Hz)·V(V)2)
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