交流电路中的功率三角形和功率因数

交流电路中的功率

有功功率 (P)

在交流电路中，电压（有效值）和电流（有效值）的乘积与它们之间夹角的余弦的乘积称为有功功率。它的单位是瓦特 (W)。对于纯电感和纯电容电路，有功功率为零。

有功功率：

P = VI cos φ

无功功率 (Q)

在交流电路中，电压（有效值）和电流（有效值）的乘积与它们之间夹角的正弦的乘积称为无功功率。它的单位是VAR（伏安无功）。

无功功率：

Q = VI sin φ

视在功率 (S)

电压（有效值）和电流（有效值）的乘积称为视在功率。它的单位是VA（伏安）。

视在功率：

S = VI

功率三角形

功率三角形是交流电路中视在功率 (S)、有功功率 (P) 和无功功率 (Q) 的几何表示。

情况 1 – 电感电路

在电感电路中，电流滞后于电压。因此，无功功率滞后于有功功率，即电感器吸收滞后无功功率并提供超前无功功率。因此，电感电路的功率三角形为：

情况 2 – 电容电路

在电容电路中，电路电流超前于电容器两端的电压。因此，无功功率超前于有功功率，即电容器吸收超前无功功率，并提供滞后无功功率。因此，电容电路的功率三角形为：

交流电路中的功率因数

交流电路的功率因数可以定义为有功功率与视在功率（总功率）之比，即：

$$\mathrm{功率因数=\frac{有功功率}{视在功率}}$$

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

因此，交流电路的功率因数是电压和电流相位角的余弦。需要注意的是，相位角 (Φ) 是相电压和相电流之间的角度，而不是线电压和线电流之间的角度。

更新于：2021年7月5日

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