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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。
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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。
  
 
==定义==
 
==定义==
 
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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。
 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]]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。
 
  
 
 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。
 
 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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 如果将电容器和电感器并联,那么二者的电流会倾向于相互抵消而不是叠加。这是[[电力系统]]中进行功率因数校正的一个基本方法。
 
 如果将电容器和电感器并联,那么二者的电流会倾向于相互抵消而不是叠加。这是[[电力系统]]中进行功率因数校正的一个基本方法。
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<center>'''电学基础线--三相交流电功率计算方式'''<br>
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<center>'''18 电功率专题复习'''<br>
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==参考文献==
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[[Category:330 物理學總論]]

於 2020年5月16日 (六) 14:49 的最新修訂

我國選用50Hz的交流電功率原圖鏈接來自 搜狐 的圖片

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]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

電學基礎線--三相交流電功率計算方式

18 電功率專題複習

參考文獻

  1. 電感線圈和電感器有什麼區別快資訊,2019-06-17
  2. 電阻的作用是什麼? ,搜狐,2017-01-13