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正弦交流電路功率計算

生活更新时间:2024-11-28 00:29:33

交流電路中的功率分析
功率因數（Power Factor）和無功(Reactive Factor)因數分析
功率因數校正 PFC （Power Factor Correction）
交流電路中的最大功率傳輸

1. 交流電路中的功率分析

找出下圖中的總有功功率（watts），總無功功率（VARS）和總功率（VA）。

正弦交流電路功率計算（交流電路中的功率相關計算）1

圖1

有功功率（real power）的單位是瓦特（Watts）用P表示；無功功率(reactive power)的單位是乏（VARS），用Q表示；總功率，通常也是我們說的視在功率(complex power or apparent power)，其單位是伏安（VA）用S表示。

下圖是交流電路的功率三角形（Power Triangles），也就是向量圖。

正弦交流電路功率計算（交流電路中的功率相關計算）2

圖2

功率三角形的感性無功是在 j方向，代表着正的無功功率；而容性無功功率是在-j方向，是負的無功功率。有功，無功和視在功率滿足勾股定理。無論是串聯電路還是并聯電路都可以使用這個公式。

正弦交流電路功率計算（交流電路中的功率相關計算）3

對于圖1中的RLC電路而言，總的無功就是電感上的無功功率減去電容的無功功率。公式如下：

正弦交流電路功率計算（交流電路中的功率相關計算）4

而有功功率就是直接加起來就行，因為都是正的。所以：PT = P1 P2 = 200 500 = 700 W

Qx = 1200 - 500 = 700 Var

因此就可以計算出來總的功率了。如下所示：

正弦交流電路功率計算（交流電路中的功率相關計算）5

下面就是其功率三角形。

正弦交流電路功率計算（交流電路中的功率相關計算）6

這樣這個題目就弄清楚了。

再多說幾句對這幾個概念的理解，有功功率實際上就是電器或者負載實際消耗的能量，也就是把電能轉化成了其他能。而無功功率是在由于電感和電容的作用，産生的電壓電流，對于理想的電感和電容來說，這個電壓和電流并沒有被使用掉，隻是能量儲存在輸出罷了。對于非理想的電感和電容，也就是現實中的，即使其本身消耗一定的能量，但是那對于無功來說很小。下圖是個很形象的例子，可以用啤酒幫助理解了。

正弦交流電路功率計算（交流電路中的功率相關計算）7

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