有功功率和无功功率的计算方式

Question

如题所述

Answer 1

1. 有功功率的计算
在交流电路中，有功功率表示一个周期内发出或负载消耗的平均功率，也就是负载电阻所消耗的功率，通常称为平均功率。如果我们记瞬时电压为u(t)，瞬时电流为i(t)，瞬时功率为p(t)，则有：
有功功率 P 可以用以下方式表示：
对于交流电，周期 T 是交流电的周期，对于直流电，T 可以取任意值。对于正弦交流电，通过积分运算可以得到：
其中，U 和 I 分别是正弦交流电的有效值，φ 是电压与电流信号的相位差。
2. 无功功率的计算
许多用电设备都是基于电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都需要建立交变磁场来进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通所需消耗的电功率称为无功功率。因此，所谓的"无功"电功率并不是"无用"的，它只是不转化为机械能或热能。无功功率 Q 的计算公式为：
Q = U * I * sinφ
这里，U 是电压，I 是电流，φ 是电压与电流之间的相位差。
拓展内容：
有功功率 P、无功功率 Q 和视在功率 S 构成了直角三角形的三条边：S 是斜边，P 和 Q 是两直角边。根据勾股定理，我们有：
P^2 + Q^2 = S^2
功率因数是 P/S，也就是 cosθ，其中 θ 是电压与电流之间的相位差。
参考资料：百度百科