Importance économique du facteur de puissance
Le schéma ci-contre schématise une installation de distribution d'électricité. L'usager paie l'énergie consommée par son installation. Cette énergie est proportionnelle à la puissance : \(P = U.I \cos \varphi\). La valeur efficace de l'intensité du courant de la ligne est donc : \(I=\frac{P}{U\cos\varphi}\)
Si la ligne a une résistance \(R\), il s'y dissipe par effet Joule une énergie correspondant à la puissance \(\displaystyle{p=R.I^2R\frac{P^2}{U^2\cos^2\varphi}}\). On caractérise l'efficacité de l'installation soit par le "coefficient de pertes" \(\displaystyle{\rho=\frac{p}{P}=\frac{R.P}{U^2\cos^2\varphi}}\), soit par le rendement de l'ensemble (ligne + utilisation) \(\displaystyle{r=\frac{P}{p+P}=\frac{1}{\rho+1}}\)
Les moyens possibles pour diminuer les pertes sont donc :
diminuer la résistance des lignes de distribution de l'électricité (utilisation de conducteurs en cuivre de diamètre important),
pour une puissance donnée, augmenter \(U\) (distribution à grande distance),
imposer un facteur de puissance élevé (pour les installations industrielles, la norme est \(\cos \varphi> 0.86\))