功率因数是有功功率与视在功率的比值,在电能系统中,表示的是电路的工作效率。在实际的交流电路中,电压乘电流是视在功率,而能起到作功的一部分功率(即有功功率),有功功率将小于视在功率。有功功率与视在功率之比叫做功率因数,以COSΦ表示,其实最简单的测量方式就是测量电压与电流之间的相位差,得出的结果就是功率因数,在交流电路中,实际工作中功率因数的计算,电压与电流之间的相位差(Φ)角的余弦称为功率因数,用COSΦ表示,在数值上等于有功功率和视在功率之比,或电阻与阻抗之比,即COSΦ=P/S=P/(U×I)=(I2R)/(U×I)=R/Z。
功率因数过低,就要用较大的电流来保障用电器正常工作,与此同时输电线路上输电电流增大,从而导致线路上焦耳热损耗增大。另外,在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降,都与用电器中的电流成正比,增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。因此,提高用电器的功率因数,可以减小输电电流,进而减小了输电线路上的功率损失。
一般在有节能需求的场所,对功率因数的指标要求较高,例如开关电源,白炽灯等产品,利用功率计的功率因数测量功能,可以很好的对这些产品的性能做一个判断。例如,对于电容元件的测试,一般需要判断电容ESR等参数,由于有些电容对ESR(等效串联电阻)很小,所以用一般的阻抗测试仪很难准确的进行测试,所以需要使用功率计进行测试,将电容的ESR转化为功率因数的测试,通过测试电容的功率因数,不仅能了解电容的ESR参数,还能了解其对交流信号的导通作用,一般理想状态下,功率因数应该是0,但实际测得过程中,会发现功率因数会是0.01等,所以,现在电容功率因数的测试,也是一个很重要的参数。