容性负载，感性负载和功率因数的关系

在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S
我们知道S^2=P^2+Q^2，Q是无功功率，由感性或容性负载消耗，Q变大，功率因数cosΦ自然变小。

在交流电路中，由于交流电的方向周期性的发生改变，所以负载包括三种类型：纯电阻负载、容性负载和感性负载，三种负载的性质是不同的。
1、纯电阻负载包括线路、线圈等的电阻性消耗，以及电能转化为机械能用于拖动负载的部分能量，都属于纯电阻负载。其特点是电流方向和电压方向保持同相位，用于这部分的功率称为有功功率，一般用字母P表示。
2、感性负载是电感特性产生的，比如电动机、变压器的励磁电流，就是绕组线圈的电感特性形成的电流，其特点是电流方向滞后于电压方向90°。电感电流并不消耗功率，而是“占用”功率，因此称为“无功功率”，一般用字母QL表示，是由电感线圈感抗的大小决定的。
3、容性负载和感性负载性质相似，不同之处是电流方向超前电压方向90°。因此，一般在电感性负载较大的场所，为了提高功率因数、减少损耗、提高设备带负载能力，并联适当的电容器以用来“抵消”电感对无功功率“占用”的影响，所以出现了容性负载，其作用主要是用来补偿电路的功率因数的，是不得已而为之的，一般用Qc表示，是由补偿电容器容抗的大小决定的。
在交流电路中，由于这两类“功率”的存在，为了全面表征电路特性，用视在功率S可以全面描述电路中功率分配状况，其等式为：S²=P²+Q²=P²+（Qc-QL）²，其中Qc=U²/Xc，QL=U²/XL
他们之间的关系，一般把P/S=cosφ称为电路的功率因数。显然，如果没有补偿电容，Qc=0，（Qc-QL）²数值较大，那么S的值就大，P/S就会较小；投入补偿电容器，（Qc-QL）²数值减小，功率因数相应增大。
从这个式子中也可以看出：1、Qc与QL不能相等，也就是说不能全补偿，否则电路会发生谐振，出现事故；2、Qc要小于QL，使整个电路呈现的还是感性状态，也就是说不要过补偿。因为过补偿电容器组投资会增加很多，但运行状况并不经济。