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功率因數的原理與方法

生活更新时间:2025-01-26 14:53:44

功率因數（Power Factor）是衡量電氣設備效率高低的一個系數。它的大小與電路的負荷性質有關，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數為1，一般具有電感性負載的電路功率因數都小于1。

功率因數低，說明無功功率大，從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。

功率因數的由來和含義

在電氣領域的負載有三個基本品種：電阻、電容和電感。

電阻是消耗功率的器件，電容儲存電場能，電感儲存電磁能。日常所用的交流電在純電阻負載上的電壓和電流是同相位的，即相位差q = 0°，如圖（a）所示；

功率因數的原理與方法（什麼是功率因數）1

不同性質負載上的電流電壓關系

交流電在純電容負載上的電壓和電流關系是電流超前電壓90°(q =90°)，如圖（b）所示；交流電在純電感負載上的電壓和電流關系是電流滞後電壓90°(q = -90°)，如圖（c）所示。

功率因數的原理與方法（什麼是功率因數）2

功率因數的定義：

電阻負載上的有功功率就是視在功率，即二者相等，所以功率因數F=1。而在純電容和純電感負載上的電流和電壓相位差90°，所以功率因數F=cosq = cos90°=0，即在純電容和純電感負載上的有功功率為零。

從這裡可以看出一個問題，同樣是一個電源，對于不同性質的負載，其輸出的功率的大小和性質也不同，因此可以說負載的性質決定着電源的輸出。換言之，電源的輸出不取決于電源的本身，就像一座水塔的供水水流取決于水龍頭的開啟程度。

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