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− | 交流电功率是电能在交流电路中流动的速率,电压乘以电流的积称为视在功率。在交流电系统中,例如电感器和电容器之类的储能装置可能会导致能量流动方向的周期性变化。在一个完整周期内,能量在一个方向上的净流动率称为有功功率或实功率,而往返于储能装置与电源间的部分称为无功功率或虚功率。 | + | {{Multiple issues|{{refimprove|date=2020年5月}}{{citation style|date=2020年5月}}}} |
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+ | ''' 交流电功率''' 是电能在交流电路中流动的速率,电压乘以电流的积称为视在功率。在交流电系统中,例如[[电感器]]<ref>[https://www.360kuai.com/pc/9653b1f7b843a7bc7?cota=4&kuai_so=1&sign=360_57c3bbd1&refer_scene=so_1 电感线圈和 电感器 有什么区别]快资讯,2019-06-17</ref> 和[[ 电容器]] 之类的储能装置可能会导致能量流动方向的周期性变化。在一个完整周期内,能量在一个方向上的净流动率称为有功功率或实功率,而往返于储能装置与电源间的部分称为无功功率或虚功率。 | ||
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+ | 对一个线性负载而言,电路中电压与电流都是遵循相同规律变化的,例如都按照正弦波变化。如果负载是纯[[电阻]]<ref>[https://www.sohu.com/a/124199281_472404 电阻的作用是什么? ] ,搜狐,2017-01-13</ref>的话,电路中电压与电流会在相同的时间改变各自的极性,[[电压]]与[[电流]]的乘积永远都是大于或等于0的,表示能量的流动方向不会逆转。此时电路上只有实际功率流动。 | ||
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+ | 而如果负载是纯电容或纯电感的话,电路中的电流与电压会出现90度的相位差。这样一来,在交流电的每个周期内,半个[[周期]]中电流与电压乘积为正,而另半个周期中电流与电压乘积为负,而且二者相加正好为0,表示每个周期内流向负载的电能全部被返还到电源中,整体上电路没有消耗电能,电路上只有无功功率流动。 | ||
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+ | 在实际生活中,负载通常会同时有电阻性、电容性和电感性,因此电路上会同时有无功[[功率]]和实际功率。电力工程师将无功功率和实际功率的向量和的模作为视在功率。视在功率的定义为电压的均方根乘以电流的均方根。 | ||
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+ | 尽管无功功率在负载上不做功,但是对于一个实际系统来说,电流流过导线时,会使导线发热,部分电能因此会损失掉,因此[[电力工程师]]需要关心视在功率。变压器和导线都需要按照视在功率的大小设计,而不是有功功率。发电机和不间断电源等供电设备需同时考虑视在功率和有功功率。另外,直接将两个负载各自的视在功率相加,并不一定等于两个负载整体的视在功率,除非两个负载的电压和电流的相位差一致,或两个负载具有相同的功率因数。 | ||
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+ | 根据定义,电容器提供无功功率,而电感器消耗无功功率。因此计算负载时,电阻是正数(代表消耗实功),[[电感]]也是正数(代表消耗虚功),电容则是负数(代表提供虚功)。 | ||
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+ | [[Category:330 物理學總論]] |
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交流電功率是電能在交流電路中流動的速率,電壓乘以電流的積稱為視在功率。在交流電系統中,例如電感器[1]和電容器之類的儲能裝置可能會導致能量流動方向的周期性變化。在一個完整周期內,能量在一個方向上的淨流動率稱為有功功率或實功率,而往返於儲能裝置與電源間的部分稱為無功功率或虛功率。
定義
對一個線性負載而言,電路中電壓與電流都是遵循相同規律變化的,例如都按照正弦波變化。如果負載是純電阻[2]的話,電路中電壓與電流會在相同的時間改變各自的極性,電壓與電流的乘積永遠都是大於或等於0的,表示能量的流動方向不會逆轉。此時電路上只有實際功率流動。
而如果負載是純電容或純電感的話,電路中的電流與電壓會出現90度的相位差。這樣一來,在交流電的每個周期內,半個周期中電流與電壓乘積為正,而另半個周期中電流與電壓乘積為負,而且二者相加正好為0,表示每個周期內流向負載的電能全部被返還到電源中,整體上電路沒有消耗電能,電路上只有無功功率流動。
在實際生活中,負載通常會同時有電阻性、電容性和電感性,因此電路上會同時有無功功率和實際功率。電力工程師將無功功率和實際功率的向量和的模作為視在功率。視在功率的定義為電壓的均方根乘以電流的均方根。
儘管無功功率在負載上不做功,但是對於一個實際系統來說,電流流過導線時,會使導線發熱,部分電能因此會損失掉,因此電力工程師需要關心視在功率。變壓器和導線都需要按照視在功率的大小設計,而不是有功功率。發電機和不間斷電源等供電設備需同時考慮視在功率和有功功率。另外,直接將兩個負載各自的視在功率相加,並不一定等於兩個負載整體的視在功率,除非兩個負載的電壓和電流的相位差一致,或兩個負載具有相同的功率因數。
根據定義,電容器提供無功功率,而電感器消耗無功功率。因此計算負載時,電阻是正數(代表消耗實功),電感也是正數(代表消耗虛功),電容則是負數(代表提供虛功)。
如果將電容器和電感器並聯,那麼二者的電流會傾向於相互抵消而不是疊加。這是電力系統中進行功率因數校正的一個基本方法。
視頻
參考文獻
- ↑ 電感線圈和電感器有什麼區別快資訊,2019-06-17
- ↑ 電阻的作用是什麼? ,搜狐,2017-01-13