功率因数 cos(Φ) 是交流电路的重要组成部分，也可以用电路阻抗或电路功率来表示。功率因数定义为实际功率 (P) 与视在功率 (S) 的比值，通常表示为十进制值，例如 0.95，或百分比：95%。
功率因数定义了电流和电压波形之间的相位角，其中 I 和 V 是电流和电压的 rms 值的大小。请注意，相位角是电流相对于电压的差还是电压相对于电流的差并不重要。数学关系如下：
我们之前说过，在纯电阻电路中，电流和电压波形彼此同相，因此当相位差为零 (0 o ) 时，实际消耗的功率与视在功率相同。所以功率因数为：
功率因数，pf = cos 0 o = 1.0
也就是说，消耗的瓦数与消耗的伏安数相同，从而产生 1.0 或 的功率因数。在这种情况下，它被称为单位功率因数。
我们在上面也说过，在纯无功电路中，电流和电压波形彼此异相 90 o。由于相位差为九十度 (90 o )，因此功率因数将为：
功率因数，pf = cos 90 o = 0
也就是说，消耗的瓦数为零，但仍有电压和电流供应无功负载。显然，减小功率三角形的无功 VAr 分量将导致 θ减小，从而将功率因数提高到 1，即统一。还希望具有高功率因数，因为这样可以有效地利用向负载输送电流的电路。
然后我们可以将有功功率、视在功率和电路功率因数之间的关系写为：
电流“滞后”电压 (ELI) 的电感电路被称为具有滞后功率因数，而电流“超前”电压 (ICE) 的电容电路被称为具有超前功率因数。
电感为 180mH、电阻为 35Ω 的绕线线圈连接到 100V50Hz 电源。计算：a) 线圈的阻抗，b) 电流，c) 功率因数，以及 d) 消耗的视在功率。
还要为上面的线圈画出产生的功率三角形。
给出的数据：R = 35Ω，L = 180mH，V = 100V 和 ƒ = 50Hz。
在 0.5263 或 52.63% 的功率因数下，线圈需要 150VA 的功率才能产生 79 瓦的有用功。换句话说，在 52.63% 的功率因数下，线圈需要多出 89% 的电流来完成相同的工作，这是很多浪费的电流。
在线圈两端添加一个功率因数校正电容器（在本例中为 32.3uF），以将功率因数增加到 0.95 以上或 95%，将大大降低线圈消耗的无功功率，因为这些电容器充当无功电流发电机，从而减少消耗的电流总量。
功率三角和功率因数摘要
我们在这里已经看到，交流电路中的电功率三个元素，即有功功率、无功功率和视在功率，可以用称为功率三角形的三角形的三个边来表示。由于这三个元素用“直角三角形”表示，它们的关系可以定义为： S 2 =P 2 +Q 2，其中：P是以瓦特 (W) 为单位的有功功率，Q是以瓦特 (W) 为单位的无功功率无功伏安 (VAr)，S是以伏安 (VA) 为单位的视在功率。
我们还看到，在交流电路中，量 cos(Φ) 称为功率因数。交流电路的功率因数定义为电路消耗的有功功率 (W) 与同一电路消耗的视在功率 (VA) 之比。因此，这给了我们：功率因数 = 实际功率/视在功率，或 pf= W/VA。
然后电流和电压之间产生的角度的余弦就是功率因数。通常功率因数表示为百分比，例如 95%，但也可以表示为十进制值，例如 0.95。
当功率因数等于 1.0（单位）或 时，即当实际消耗的功率等于电路视在功率时，电流和电压之间的相位角为 0 o，因为：cos -1 (1.0)=0 o。当功率因数为零 (0) 时，电流和电压之间的相位角将为 90 度，因为：cos -1( 0 ) = 90度。在这种情况下，无论电路电流如何，交流电路消耗的实际功率为零。
在实际的交流电路中，功率因数可以在 0 到 1.0 之间，具体取决于所连接负载中的无源元件。对于阻感负载或电路（常见的情况），功率因数将“滞后”。在容阻电路中，功率因数将“。然后，可以将 AC 电路定义为具有统一、滞后或超前的功率因数。
值接近零 (0) 的较差功率因数将消耗浪费的功率，从而降低电路的效率，而功率因数接近一 (1.0) 或单位 ( 的电路或负载将更有效率。这是因为具有低功率因数的电路或负载比功率因数接近 1.0（单位）的相同电路或负载需要更多电流。