视在功率

怎样理解视在功率，有功功率，无功功率？♥电能的功率是电压和电流的乘积。

因为交流电路的电压和电流均为正弦波变化，因此其功率也是随着正弦波变化而不断变化的。

交流电路使用视在功率、有功功率、无功功率来表征功率情况。

首先我们讲解有功功率的含义，电能是通过用电设备转化为其他能量被利用的。

例如乘坐高铁时电能被转换为机械能；给电池充电时，电能被转化为化学能；使用电灯照明时电能被转换为热能。

这些能量转换的功率在一个交变周期上的平均值就是有功功率。

有功功率通常用符号P来表示，它反应的是被用电设备转换为其他形式并消耗的功率。

数值上等于电压、电流有效值的乘积，再乘以电压、电流相位差φ的余弦。

其表达式为P=UIcosφ，单位为瓦（W）、千瓦（KW）和兆瓦（MW）。

交流电路中存在大量的电感性原件和电容性原件。

电感性原件先在半个周期吸收电能，转换为电感内的磁场能，并在另外半个周期释放磁场能，转换为电能反馈给电源。

而电容性原件先在半个周期吸收电能转换为电容内的电场能。

并在另外半个周期释放电场能，转换为电能反馈给电源。

这两种能量交换的功率也是随时间变化的，其估值被称为无功功率。

无功功率通常用符号Q来表示，反应的是用电设备与电源周期性的进行交换，但没有被消耗的功率。

数值上等于电压、电流有效值的乘积，再乘以电压电流相位差φ的正弦。

其表达式为Q=UIsinφ，单位为乏（var）和千乏（Kvar）。

▲视在功率数值上等于电压与电流有效值的乘积与有功功率和无功功率在数值上，构成直角三角形关系，通常用符号S表示。

其表达式为S=UI，单位为伏安（VA）和千伏安（KVA）。

根据三角函数的关系式可得S²=P²+Q²或S=√P²+Q²。

视在功率既不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。

视在功率与有功功率、无功功率的关系见下图所示。

图中φ为功率因数角，也就是电压与电流向量的夹脚。

通常我们把电气设备的是在功率称为容量。

如果交流电路中存在电感性原件或电容性原件，电源提供的一部分功率就将用于这些元件的充放电，实际上得到利用功率减少了，我们将有功功率与视在功率的比值定义为功率因素。

功率因数越大，说明电源功率的利用率也高，用电设备利用电源的能力也越强烈，在数值上功率的速度等于电压与电流相位差的余弦。

以上为个人观点，这里仅供今日头条的提问者和阅读者们参考一下而已。

知足常乐于上海2021.8.11日