Dans les installations électriques industrielles ou privées, la charge est généralement de nature résistive (chauffage, lampes à incandescence ...) avec une partie de nature inductive (moteurs, lampes fluorescentes, alimentations à découpage ...), ce qui signifie que le courant n'est plus en phase avec la tension, comme dans une résistance, mais en retard sur la tension.
Le cosinus de l'angle de déphasage est appelé facteur de puissance.

Rappels :
La valeur efficace est la racine carrée de la moyenne du carré de la fonction périodique f(t).
En régime sinusoïdal, la valeur efficace est U_eff = U_max / √2.

Si u(t) et i(t) sont périodiques, la puissance active la valeur moyenne de la puissance instantanée pi(t) =v(t).i(t)
En régime sinusoïdal la puissance active vaut Pa = V_eff.I_eff.cos(φ) et s'exprime en watts (W).

Si v(t) et i(t) sont déphasés, la puissance prend par moment des valeurs négatives et le circuit refoule alors de l’énergie sur le réseau à cause des phénomènes d'accumulation d'énergie électrostatique ou électromagnétique dans les éléments du circuit
La puissance réactive Q qui traduit ces phénomènes vaut en régime sinusoïdal Q = U_eff.I_eff.sin(φ).
Elle s'exprime en Volt-Ampère réactif (VAR).

Pour une puissance donnée l'intensité I qui circule dans le circuit (à V constant) varie comme l'inverse de la valeur de cos(φ).
Les pertes dans la ligne d'alimentation de résistance R_L sont p = R_L.I².
Les fournisseurs d'électricité facturent la puissance active consommée par l'utilisateur plus un forfait pour tenir compte des pertes en lignes. Pour les très gros consommateurs les fournisseurs exigent que le cos(φ) de l'installation soit supérieur à une valeur minimale : Le client doit modifier son équipement en plaçant en parallèle sur l'entrée de son installation une batterie de condensateurs dans le cas d'un circuit à composante inductive.

Utilisation.
Le programme modélise une petite installation.
Les instruments de mesure sont idéaux et indiquent des valeurs efficaces.
Les courbes de la partie inférieure représentent les variations de la tension (en bleu) du courant (en rouge) et de la puissance instantanée (en vert) en fonction du temps.
Attention : L'amplitude de ces courbes est normée de manière arbitraire.

Choisir le type de circuit et modifier la valeur de l'impédance du circuit en observant les variations de V, I et W ainsi que la valeurs des pertes en lignes.
Dans le cas du circuit à composante inductive mettre en place la compensation et observer ses effets sur la puissance active et sur les pertes en lignes. Noter que la plage de compensation efficace est faible.
A quoi correspond le trait violet sur les courbes de la partie inférieure ?
Du fait de la variation de la consommation des appareils au cours du temps, il est illusoire d'envisager une compensation sur une petite installation.