交流电压
纯电容负载的交流电流
纯电感负载的交流电流
交流电压
实际容性负载的交流电流
实际感性负载的交流电流
φC
φL
图2. 电感性负载和电容性负载电压和电流的矢量表示法
功率等于电压和电流的乘积，但是只有在纯阻负载的时候(电压和电流同相)是这样，而在电感性或电容性负载的时候就要把电流的矢量投影到电压矢量(水平轴)上去，也就是要乘以cosφL或者cosφC。我们通常就把这个cosφL或者cosφC称为功率因数。
但是由于这个夹角可以是正的，也可以是负的，所以功率因数也是可能为正数(感性负载)也可能为负数(容性负载)。
但是当我们用矢量来代表电压和电流时，前提是它们的频率必须是完全相同的。而且是在一个线性系统里。
在线性系统里我们也会把功率因数用有功功率和视在功率之比来表示。所谓有功功率就是和电流同相的那部分电压和电流的有效值的乘积。而视在功率就是不考虑其间的相位差而将电压和电流的有效值直接相乘所得到的“功率”。而这二者之比显然就是前面所说的相角的余弦cosφ。
二. 各种家用电器的功率因数
有人测试了各种家用电器的功耗和功率因数，其结果如下：
序号 名称 设备容量(W) 功率因数 无功功率(var) 视在功率(VA)
1 照明 200 0.90 96.86 222.22
2 空调 3000 0.80 2250.00 3750.00
3 电冰箱 150 0.60 200.00 250.00
4 微波炉 1000 0.90 484.32 1111.11
5 电热水器 2000 1.00 0.00 2000.00
6 电饭煲 1000 1.00 0.00 1000.00
7 计算机 300 0.80 225.00 375.00
8 打印机 250 0.80 187.50 312.50
9 电视机 200 0.80 150.00 250.00
10 洗衣机 200 0.60 266.67 333.33
11 抽油烟机 50 0. 80 37.50 62.50
12 音响 300 0.60 400.00 500.00
13 饮水机 600 1.00 0.00 600.00
14 卫生设备 1000 1.00 0.00 1000.00
15 保健设备 600 0.80 450.00 750.00
16 录象机 200 0.90 96.86 222.22
17 DVD\VCD 100 0.90 48.43 111.11
这些数据当然仅供参考而已。
需要说明的是：
1. 凡是电热电器功率因数都是等于1，因为它们都是电阻负载。
2. 凡是带马达的家用电器(大多数白色家电)都是感性负载。
3. 凡是带变压器的家用电器(电视机、音响)也都是感性负载。
4. 24小时连续工作的电冰箱是一个耗电很大、功率因数很低的感性负载。
5. 其中的照明灯具因为主要是白炽灯，所以功率因数才会接近1。
三. 各种灯具的功率因数