第2节 真功率、无功功率和视在功率 (修订中)

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# 1. 无功功率

我们知道,[电感器](https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct- 电压 (opens new window)并消耗电流的事实给人以它们_确实_消耗功率的欺骗性印象。

这种“幻象功率”称为_无功功率_,它以称为_伏安无功_(VAR) 的单位而不是瓦特来衡量。

无功功率的数学符号(不幸的是)是大写字母 Q。

# 2. 真正的力量

电路中实际使用或消耗的功率称为_真实功率_,以瓦特为单位(一如既往地用大写字母 P 表示)。

# 3. 视在功率

无功功率和有功功率的组合称为_视在功率_,它是电路电压和电流的乘积,与相角无关。

视在功率以_伏安_(VA) 为单位测量,用大写字母 S 表示。

# 4. 计算无功功率、真功率或视在功率

通常,真正的功率是电路耗散元件的函数,通常是电阻 (opens new window)(R)。无功功率是电路电抗 (X) 的函数。

视在功率是电路总阻抗 (Z) 的函数。由于我们正在处理用于功率计算的标量,因此任何复杂的起始量(例如电压、电流和阻抗)都必须由它们的_极值_表示,而不是由实数或虚数矩形分量表示。

例如,如果我从电流和电阻计算真实功率,我必须使用电流的极性幅度,而不仅仅是电流的“真实”或“虚构”部分。

如果我从电压和阻抗计算视在功率,则必须将这两个以前的复数减少到标量算术的极值。

# 4.1. 使用标量的方程

有几个功率方程将这三种功率与电阻、电抗和阻抗相关联(均使用标量):

使用标量的方程

请注意,有两个方程式分别用于计算真实功率和无功功率。

有三个等式可用于计算视在功率,P=IE_仅用_于此目的。

检查以下电路,了解这三种类型的功率如何相互关联:纯电阻负载、纯无功负载和电阻/无功负载。

# 4.2. 仅阻性负载

纯电阻负载的有功功率、无功功率和视在功率。

纯电阻负载的有功功率、无功功率和视在功率。

# 4.3. 仅无功负载

纯无功负载的有功功率、无功功率和视在功率。

纯无功负载的有功功率、无功功率和视在功率。

# 4.4. 阻性/无功负载

阻性/无功负载的有功功率、无功功率和视在功率。

阻性/无功负载的有功功率、无功功率和视在功率。

# 5. 权力三角

这三种类型的功率——真实的、反应的和表观的——以三角函数的形式相互关联。我们称之为_幂三角_:(下图)。

将外观功率与实际功率和无功功率相关联的功率三角形。

将视在功率与实际功率和无功功率相关联的功率三角形。

使用三角定律,我们可以求解任何边的长度(任何类型的幂),给定其他两条边的长度,或者一条边的长度和一个角度。

# 6. 总结

  • 负载消耗的功率称为_真实功率_。真正的功率由字母 P 表示,以瓦特 (W) 为单位进行测量。
  • 由于其无功特性而仅在负载中吸收和返回的功率称为_无功功率_。无功功率由字母 Q 表示,以伏安无功 (VAR) 为单位进行测量。
  • 交流电路中耗散和吸收/返回的总功率称为_视在功率_。视在功率由字母 S 表示,以伏安 (VA) 为单位进行测量。
  • 这三种类型的幂在三角函数上相互关联。在直角三角形中,P = 相邻长度,Q = 对边长度,S = 斜边长度。对角等于电路的阻抗 (Z) 相角。

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Last Updated: 3/24/2022, 3:52:20 PM