Phasenwinkel der komplexen Impedanz ist mit dem Leistungsfaktor COS(φ°) verbunden - Übung 13.

Eine Impedanz ist nicht rein ohmsch, wenn ihr Phasenwinkel oder ihre Phasenverschiebung nicht 0° beträgt. Der Phasenwinkel oder die Phasenverschiebung ist mit der komplexen Zahl j im Frequenzbereich verknüpft.
Induktive und kapazitive Reaktanzen sind das Ergebnis der Division der Phase der Spannung durch die Phase des Stroms. Für die Induktivität L , XL = + j.(W.L); für die Kapazität C , Xc = - j/(W.C).
Die horizontale Achse des orthogonalen Bezugssystems dient zur Speicherung reeller Zahlen und kann auch als Bezugspunkt für den Winkelnullpunkt (d. h. 0°) verwendet werden. Die vertikale Achse wird zur Speicherung des Imaginärteils j verwendet.
Beispielsweise wird die reelle Impedanz eines reinen Widerstands ohne Imaginärteil j zusammen mit seiner reellen Amplitude (1, 13, 100 usw.) auf der reellen Achse platziert und liegt auf der Bezugsachse 0°, so dass der Phasenwinkel gleich Null ist.
Befindet sich die Impedanz in einem positiven oder negativen Winkel zur 0°-Bezugsachse, gibt +j.(W.L) nach der reellen Zahl an, dass der Winkel positiv ist, und - j/(W.C), dass der Winkel negativ ist.
Die Blindleistung Q eines Stromkreises wird durch XL = + j.(W.L) oder Xc = - j/(W.C) verursacht.
Mit anderen Worten: Wenn es keine Drossel XL oder Xc gäbe, würde die Sinusspannungsquelle keine Blindleistung Q liefern, da L oder C die Blindleistung Q absorbieren würde.
Die Blindleistung (Q) in der Verteilungs- oder Versorgungsleitung kann neutralisiert (oder kompensiert) werden, indem der Winkel (oder Phasenwinkel) der komplexen Impedanz der elektrischen Anlage eliminiert wird, und zwar durch die einfache Aufhebung von +j.(W.L) oder - j/(W.C), die einen Winkel im Quadraturreferenzrahmen erzeugt. Wenn der Winkel positiv ist, wird ein Kondensator C hinzugefügt; wenn der Winkel negativ ist, wird eine Induktivität L hinzugefügt.
In unserem Fall ist die RL-Schaltung ziemlich induktiv, da der Impedanzwinkel der RL-Schaltung positiv 89,909° beträgt. Daher muss ein Kondensator hinzugefügt werden, der den entgegengesetzten Winkel (d. h. - 89,909°) erzeugt, um die 89,909° zu kompensieren.
Da der Kondensator parallel zur RL-Schaltung geschaltet ist, bleibt die Spannung über RL konstant und die RL-Schaltung erhält trotz des hinzugefügten Kondensators C weiterhin die gleiche Quellenspannung. Außerdem muss der Kondensator parallel zum RL-Kreis geschaltet werden, damit die Ladung von L der Entladung von C entspricht. Wenn der Kondensator in Reihe geschaltet wird, verändert dies die Funktionsweise des RL-Kreises und sollte daher nicht gemacht werden.
Mit dem Kondensator hat die komplexe Gesamtimpedanz keinen Winkel mehr, φ°=0°, sodass COS(φ°) = COS(0°) = 1 und die Spannungsquelle den RL-Kreis als reinen Widerstandskreis sieht / betrachtet, da der Gesamtphasenwinkel bei Vorhandensein des Kondensators C gleich Null ist.
Folglich liefert die Spannungsquelle keine Blindleistung mehr, es ist nun der Kondensator, der die Spule L mit Blindleistung versorgt, die Blindleistung wird also lokal durch den Kondensator bereitgestellt. Da die Spannungsquelle nur noch Wirkleistung an R abgibt, leitet das Zuleitungskabel nur noch Wirkströme, Blindströme fließen nicht mehr durch das Zuleitungskabel und die Erwärmung des Zuleitungskabels wird reduziert.
Der Zweck der Blindleistungskompensation besteht darin, den Leistungsfaktor COS(φ°) zu verbessern, indem der Phasenwinkel der Impedanz des elektrischen Geräts aufgehoben wird; je näher COS(φ°) an 1 liegt, desto besser; wenn COS(φ°) gleich 1 ist, erhält die Schaltung keine Blindleistung von der Spannungsquelle oder zieht keine Blindleistung aus ihr. Folglich fließt keine Blindleistung oder kein Blindstrom durch den Verteilungs- (oder Übertragungs-) Stromkreis. Der Wirkstrom bzw. die Wirkleistung wird jedoch nicht durch das Vorhandensein des Kompensationskondensators beeinflusst. Die Wirkleistung (oder der Wirkstrom) wird immer von der Stromquelle geliefert und fließt durch die Verteilungsleitungen oder .