交流電路中的功率三角形和功率因數

交流電路中的功率

有功功率 (P)

在交流電路中，電壓（有效值）和電流（有效值）的乘積與它們之間夾角的餘弦的乘積稱為有功功率。它的單位是瓦特 (W)。對於純電感和純電容電路，有功功率為零。

有功功率：

P = VI cos φ

無功功率 (Q)

在交流電路中，電壓（有效值）和電流（有效值）的乘積與它們之間夾角的正弦的乘積稱為無功功率。它的單位是VAR（伏安無功）。

無功功率：

Q = VI sin φ

視在功率 (S)

電壓（有效值）和電流（有效值）的乘積稱為視在功率。它的單位是VA（伏安）。

視在功率：

S = VI

功率三角形

功率三角形是交流電路中視在功率 (S)、有功功率 (P) 和無功功率 (Q) 的幾何表示。

情況 1 – 電感電路

在電感電路中，電流滯後於電壓。因此，無功功率滯後於有功功率，即電感器吸收滯後無功功率並提供超前無功功率。因此，電感電路的功率三角形為：

情況 2 – 電容電路

在電容電路中，電路電流超前於電容器兩端的電壓。因此，無功功率超前於有功功率，即電容器吸收超前無功功率，並提供滯後無功功率。因此，電容電路的功率三角形為：

交流電路中的功率因數

交流電路的功率因數可以定義為有功功率與視在功率（總功率）之比，即：

$$\mathrm{功率因數=\frac{有功功率}{視在功率}}$$

$$\mathrm{\Rightarrow\:PF=\frac{VI\:\cos\varphi}{VI}=\cos\varphi}$$

因此，交流電路的功率因數是電壓和電流相位角的餘弦。需要注意的是，相位角 (Φ) 是相電壓和相電流之間的角度，而不是線電壓和線電流之間的角度。

Manish Kumar Saini

更新於：2021年7月5日

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