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法律研究有功功率和無功功率的區別
在電路中，完成工作的速率稱為電功率。在電路中，有三種類型的電功率，即有功功率、無功功率和視在功率。在本文中，我們將討論有功功率和無功功率之間的主要區別。
什麼是有效功率？
在交流或直流電路中，用於完成工作的電功率稱為有效功率。有效功率也稱為實功率或真功率。有效功率通常用字母“P”表示，並以瓦特（W）為單位進行測量。有效功率的較大單位有千瓦 (kW)、兆瓦 (MW)、吉瓦 (GW) 等。
可以使用以下公式計算電路中的有效功率：
-
在直流電路中：
$$\mathrm{\mathit{P\, \mathrm{=}\, V\times I}}$$
-
在單相交流電路中：
$$\mathrm{\mathit{P\, \mathrm{=}\, V\times I\times \mathrm{cos}\, \phi }}$$
-
在三相交流電路中：
$$\mathrm{\mathit{P\, \mathrm{=}\,\sqrt{\mathrm{3}}\times V\times I\times \mathrm{cos}\, \phi }}$$
其中，𝜙是電壓和電流之間的相位角。
什麼是無功功率？
無功功率是電路中在電源和負載之間來回流動的總電功率的一部分。它也被稱為無用功率，因為它在電路中沒有任何作用。無功功率僅在交流電路中觀察到，而不在直流電路中觀察到，因為在直流電路中，虛電路元件（電容和電感）沒有任何意義。
無功功率通常用字母“Q”表示，並以無功伏安（VAr）為單位進行測量。無功功率的較大單位有千乏 (kVAr)、兆乏 (MVAr) 等。
基本上，無功功率在電路中不執行任何工作，因此不會被消耗。但是，它也很有用，因為它有助於在電機、發電機等電機中產生磁場。
無功功率由以下表達式給出：
-
在單相交流電路中：
$$\mathrm{\mathit{Q\, \mathrm{=}\, V\times I\times \mathrm{sin}\, \phi }}$$
-
在三相交流電路中：
$$\mathrm{\mathit{Q\, \mathrm{=}\,\mathrm{\sqrt{3}}\times V\times I\times \mathrm{sin}\, \phi }}$$
有功功率和無功功率的區別
下表突出顯示了有功功率和無功功率之間的關鍵區別：
| 差異依據 | 有功功率 | 無功功率 |
|---|---|---|
| 定義 | 用於完成有用功並在電路中消耗的總電功率的一部分稱為有功功率。 | 在電路中從電源到負載來回流動的總功率的一部分稱為無功功率。 |
| 其他名稱 | 有功功率也稱為實功率或真功率或有用功率或有功功率。 | 無功功率也稱為虛功率或無用功率或無功功率。 |
| 符號 | 有功功率通常用字母“P”表示。 | 無功功率通常用“Q”表示。 |
| 表示式 | $\mathrm{\mathit{P\, \mathrm{=}\, V\times I\times \mathrm{cos}\, \phi }}$ | $\mathrm{\mathit{Q\, \mathrm{=}\, V\times I\times \mathrm{sin}\, \phi }}$ |
| 計量單位 | 有功功率以瓦特 (W) 為單位測量。有功功率的較大單位有千瓦 (kW)、兆瓦 (MW)、吉瓦 (GW) 等。 | 無功功率以乏 (VAr) 為單位測量。無功功率的較大單位有千乏 (kVAr)、兆乏 (MVAr) 等。 |
| 測量儀器 | 稱為瓦特表的測量裝置用於測量電路中的有功功率。 | 電路中的無功功率使用乏表測量。 |
| 流動方向 | 有功功率始終沿一個方向流動，即從電源到負載。 | 無功功率在電源和負載之間雙向流動。 |
| 存在 | 有功功率存在於交流和直流電路中。 | 無功功率僅存在於交流電路中。 |
| 在純電阻電路中的存在 | 在電阻電路中，總功率等於有功功率，並以熱的形式由電阻器耗散。 | 電阻電路中不存在無功功率。 |
| 在純電感電路中的存在 | 在純電感電路中，有效功率為零，即純電感不消耗任何功率。它為零是因為電感電路中電壓和電流之間的相位角為 90°，因此 cos (90°) = 0。因此，P = 0 瓦。 | 在純電感電路中，存在滯後無功功率。這是因為在純電感電路中，電流滯後於電壓 90°。 |
| 在純電容電路中的存在 | 純電容電路中的有效功率為零。這意味著純電容電路不消耗任何有效功率。這是因為純電容電路中電壓和電流相位相差 90°。 | 純電容電路中存在超前無功功率。這是因為在純電容電路中，電流超前於電壓 90°。 |
| 功能 | 有功功率是在電路中完成有用功的功率量。它是轉換為其他形式能量（例如機械能、光、熱等）的功率。 | 無功功率在電路中不做任何有用功。但是，它在電路中的功能是產生所需的磁通量和電通量。 |
| 與電壓的相位關係 | 有功功率分量與電壓同相。 | 無功功率分量與電壓相位相差 90°。 |
| 應用 | 有功功率用於在電機中產生轉矩、在燈泡中產生光、在加熱器中產生熱量等。 | 無功功率主要用於測量電路的功率因數。它還在電器中發揮著至關重要的作用，以產生所需的磁場和電場。 |
結論
從以上討論中，我們可以得出結論，有功功率和無功功率都在電路和機器中發揮著重要作用。有效功率是完成一些有用功的真功率；而無功功率是電路中不執行任何有用功，但在電源和負載之間來回流動的功率的一部分。
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