Warum wird in einem Netzteil, dessen Eingangsstrom nicht sinusförmig ist und viele Oberschwingungen enthält, der Leistungsfaktor nicht 1, selbst wenn die Grundschwingung des Stroms mit der Spannung in Phase ist?

Antwort: B. Oberschwingungsströme, deren Frequenz von der sinusförmigen Spannung abweicht, übertragen keine mittlere Leistung, erhöhen aber den Effektivwert des Stroms

Der Leistungsfaktor ist die Wirkleistung geteilt durch die Scheinleistung (Effektivwert der Spannung × Effektivwert des Stroms). Das Produkt aus einer sinusförmigen Spannung und einem Oberschwingungsstrom anderer Frequenz ergibt über eine Periode gemittelt null, sodass die Wirkleistung allein vom Grundschwingungsstrom bestimmt wird. Oberschwingungen erhöhen jedoch ebenfalls den Effektivwert des Stroms und damit die Scheinleistung, und der Leistungsfaktor wird zum Produkt aus dem „Leistungsfaktor durch die Phasenverschiebung der Grundschwingung (cos φ)“ und „Effektivwert der Grundschwingung ÷ Effektivwert des Gesamtstroms“. Ist zum Beispiel cos φ = 0,9 und die Grundschwingung das 0,8-Fache des Gesamtstroms, beträgt der Leistungsfaktor 0,9 × 0,8 = 0,72. Der Eingangsstrom einer Gleichrichterschaltung mit Glättungskondensator ist ein solcher Fall; eine Schaltung zur Leistungsfaktorkorrektur bringt den Strom näher an die Sinusform.