一道电工题?为什么 接入电容后有功功率不变 ?

Question

如题所述

Answer 1

严格来讲，这道题的说法是不严谨的。
我们知道，电路中的有功功率实质就是电阻（或者产生机械能的等效电阻）消耗的电功率，表达式为P=U²/R=I²R，其中R是不变的，那么U就是电阻两端的电压，I就是流过电阻的电流。
因此，电容接入电路后，如果并不会导致电阻两端电压U改变、或者不会导致流过的电流I的改变，那么电容接入后，有功功率P肯定不会改变。例如原电路为RL串联电路，并联一个电容后，由于RL串联支路两端电压不变，因此流过R的电流也不会改变，所以有功功率P=I²R也不会改变。
但是，如果在RL电路中串联一个电容C，电路的阻抗将由Z1=R+jXL变化为Z2=R+j（XL-Xc），于是电路的电流有效值将发生改变，那么有功功率P=I²R自然也会发生改变。
所以电容接入电路只有采用并联的方式时，有功功率才会不变。

Answer 2

电容只影响无功功率
①消耗功率是功率因数COSφ与电压有效值、电流有效值的乘积。因此，低功率因数就会不必要地增加了供电功率(V•A)的需要量。
②由于电网电压是固定的，当消耗功率相同而功率因数低负载其线路，势必使电流增加，这就降低了所配置电缆及配电设备的有效负载。
③低功率因数负载浪费能源、无功效地增加用户负担。
为了改善提高电感镇流电路的功率因数，可以把一个合适的电容并联跨接在交流电源上，使功率因数得到校正。这样的镇流电路称为电容功率因数补偿，
图中(B)是未接电容时的电流、电压，(A)是并联电容示意图，(C)是接入电容后改善功率因数图解：流过电容的电流IC超电源电压V0为90°，如果选用合适的电容，使的IC和IL的合成电流IO与VO的相位基本相同，那么IO减小，达到提高功率因数目的。
因为“相位”关系，电容所耗的功率，是原灯所浪费的；所以功率表的读数及日光灯支路电流的读数不变，而功率因数提高。