在交流系統(tǒng)中， 電源提供正弦電壓波形 ， 負(fù)載則主導(dǎo)電流波形 。在加熱器或白熾燈泡等最簡(jiǎn)單的“阻性”負(fù)載中，電流波形與電壓波形形狀一致，并且相位（時(shí)間軸）也保持一致。在下圖中，電壓與電流的乘積始終為正。 阻性負(fù)載的功率因數(shù)被定義為1 ，Φ=0，這意味著 100%的負(fù)載電流消耗成以W為單位的負(fù)載功率（有功功率，單位W）。

然而，很多類型負(fù)載雖消耗掉部分電流，卻不用于以W為單位的功率消耗。通常來(lái)說(shuō)，這些無(wú)法輸送有功功率的電流，要么是因?yàn)殡娏髟谙辔唬〞r(shí)間軸）上與電壓波形沒(méi)有保持一致（ 電流相位偏移 ），要么電流頻率與電源電壓不同（ 諧波電流 ）。下圖顯示了形狀相同的兩種波形（即沒(méi)有諧波電流），但電流波形超前于電壓波形90°。在這種情況下，電壓與電流的瞬時(shí)值乘積在一半時(shí)間為正，另一半時(shí)間為負(fù)，也就是說(shuō)輸送至負(fù)載的功率在正負(fù)值之間交替變化，平均功率（W）為零。如果電流與電壓相位偏移90°，周期內(nèi)的平均功率就不會(huì)輸送至負(fù)載。

也就是說(shuō)實(shí)際的負(fù)載電流可以分為三個(gè)部分： 與電壓相位相同的電流部分 （輸送有功功率的部分）； 與電壓相位偏移的電流部分 （不輸送有功功率的部分）；以及 載有諧波的電流部分 （也不輸送有功功率）

功率因數(shù)可以是指用輸送有功功率電流與總電流（包括相位偏移的電流和諧波電流）的比值 。因此，一個(gè)負(fù)載的功率因數(shù)始終介于0和1之間，其中1表示所有電流都用于給負(fù)載輸送有功功率，而0則表示所有電流部分都沒(méi)有用于給負(fù)載輸送有功功率（即相位偏移或諧波電流）。

如前文所描述，我們知道 相位偏移和諧波電流均會(huì)使功率因數(shù)降低 ，那么這兩種電流又是因何產(chǎn)生？

相位偏移的電流在通常被稱為“無(wú)功電流” ， 無(wú)功電流是由“感性”或“容性”負(fù)載引起的 。

對(duì)于電動(dòng)機(jī)等感性負(fù)載而言，電流滯后于電壓而引起相位偏移（電感特性：電感比較倔強(qiáng)，反應(yīng)慢半拍**。），因此感性負(fù)載被認(rèn)為具有“滯后”功率因數(shù)。**

對(duì)于容性負(fù)載而言， 電流超前于電壓電流滯后于電壓而引起相位偏移（電容特性：電容比較敏感，反應(yīng)快半拍**。**），因此 容性負(fù)載被認(rèn)為具有“超前”功率因數(shù) 。

諧波電流是由所謂的“非線性”負(fù)載引起的，這些負(fù)載的電流波形在形狀上不同于供電電源的電壓波形 。

這里需要稍微解釋下幾個(gè)名詞。

所謂非線性，就是自變量和變量之間不成線性關(guān)系，成曲線或者其他關(guān)系。用函數(shù)解釋則為：y=f（x），當(dāng)為一次函數(shù)時(shí)，y與x是線性關(guān)系，為其他條件則為非線性關(guān)系。

萬(wàn)能的傅里葉變換告訴我們：任何周期性波形均可分解為一個(gè)基頻正弦波加上許多諧波頻率的正弦波。

一般周期性波形不是完美的正弦函數(shù)或余弦函數(shù)，也就是說(shuō)波形存在畸變 ，因此根據(jù)上述傅立葉變換，周期函數(shù)都可以展開(kāi)為常數(shù)與一組具有共同周期的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)之和。

其展開(kāi)式中， 常數(shù)表達(dá)的部分稱為直流分量 ， 最小正周期等于原函數(shù)的周期的部分稱為基波或一次諧波 ，最小正周期的若干倍等于原函數(shù)的周期的部分稱為高次諧波。因此高次諧波的頻率必然也等于基波的頻率的若干倍，基波頻率3倍的波稱為三次諧波，基波頻率5倍的波稱為五次諧波，以此類推。 不管幾次諧波，他們都是正弦波 。

開(kāi)關(guān)電源控制的電機(jī)就是典型的非線性負(fù)載，這也就是為什么驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到“諧波”的原因。各種驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)的提升和改進(jìn)也在圍繞諧波進(jìn)行。