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【世界聚看點】有功功率和無功功率的區別是什么？交流有功功率、無功功率、視在功率計算

來源：CSDN 時間：2023-01-03 07:59:23

1. 功率計算

(資料圖片僅供參考)

（1）有功功率：在交流電路中，每個瞬時的有功功率是不同的，且不斷變化，一般用平均有功功率（一個周期內功率的平均值）來度量電路中消耗能量的情況。對于單相交流電路，計算公式為：

式中：P—有功功率（瓦）、U—交流電壓有效值（伏）、I— 交流電流有效值（安）、cosΦ—負載的功率因數。

有功功率的單位是瓦（W）或千瓦（KW）、兆瓦（MW）。

當負載為純電阻時，電壓與電流相位相同，Φ＝0°，cosΦ＝1，電阻消耗的功率全部是有功功率（P=UI）。

當負載是純電感或純電容時，電壓和電流的相位差Φ=90°，cosΦ=0，有功功率P=0，所以純電感或純電容負載是不消耗有功功率的。

（2）無功功率：在具有電感（電容）的電路中，電感（電容）在半周期的時間里把電源的能量變成了磁場（電場）的能量儲存起來，在另外半個周期的時間里又把儲存的磁場（電場）能量送還給電源。它們只是與電源進行了能量交換，并沒有真正消耗能量。為了衡量能量交換的情況，人們用能量交換過程中功率的最大值（即瞬時功率的最大值）來表示無功功率。根據公式推導，無功功率Q的計算公式為：

式中：sinΦ—交流電壓與電流相位差的正弦值。

無功功率的單位是乏（var）或千乏（Kvar）、兆乏（Mvar）。

當負載為純電感或純電容時，Φ＝90°,sinΦ＝1,所以Q＝UI，即只有無功功率而不消耗有功。當負載為純電阻時，Φ＝0°，sinΦ＝0，所以Q＝0，即只消耗有功功率而不需要無功。

（3）視在功率：在一般交流電路中，輸送的電功率中即有有功成分，又有無功成分，因此其電壓有效值與電流有效值的乘積，即不是有功功率，也不是無功功率，而是它們的合成量，這個合成量就叫視在功率，用字母S表示。

視在功率的單位為伏安（VA），或千伏安（KVA）、兆伏安（MVA）。

交流發電設備都是按照規定的電壓和電流進行設計和使用的，所以有時用視在功率表示設備的容量是比較方便的，例如變壓器的容量就是指它的視在功率。

視在功率S、有功功率P、無功功率Q三者之間的數量關系，恰好相當于直角三角形的三邊關系，S相當于斜邊，P和Q相當于兩條直角邊，稱為功率三角形。

其換算公式如下：

cosΦ=P/S由此可見功率因數cosΦ可以定義為負載消耗的有功功率與其視在功率的比值，它表征了負載消耗的有功功率在視在功率中所占比例。

（4）功率因數：在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數，用符號cosΦ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即

2. 盲點補充

從有功功率和無功功率的名稱來看，似乎覺得有功功率才是有效的，而無功功率是無用的，其實并非如此，在供電系統中除了對用戶提供有功功率，還需要提供無功功率，二者缺一不可，否則電氣設備將無法運行。

有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率，也就是將電能轉為其他形式的能量（機械能、光能、熱能）的電功率。比如：照明設備將電能轉換為光能。

無功功率比較抽象，它是用于電路內電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外做功，而是轉變為其他形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功率。比如：40瓦的日光燈，除了需要40多瓦的有功功率（鎮流器也需要消耗一部分有功功率）來發光外，還需要80乏左右的無功功率供鎮流器的線圈建立交變磁場用。由于它不對外做功，才被成為“無功”。

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