有功功率和视在功率哪个大(什么是视在功率)

大家好!我是犹如雨下,今天我们一起来谈一谈生活中常说的视在功率到底是什么?

我们从两个角度来分析,首先我们来从功率的关系来分析一下什么是视在功率。

一、视在功率、有功功率、无功功率三者之间的关系

通过不断的在生活中的实践我们知道,现实生活中的电路远远不是我们初中学过的纯电阻电路,电路中还包括电容型元件以及电感型元件。

电路中电压与电流的关系通过阻抗来表示,而阻抗就是由电阻和电抗构成的。准确的用公式表达就是Z=R JX。电抗X是由电感和电容构成的,用公式来表示就是X=ƜL-1/(ƜC),这个公式表达的含义就是电容和电感的阻性用电抗来表示。

我们知道,在电阻会产生有功功率,在电抗(电感及电抗)上会产生无功功率。而电阻、电抗、阻抗可以用一个三角形来表示,电阻作为底边,电抗作为90°的直角边,阻抗是斜边。我们可不可以这样类比的思考:电阻产生有功功率P、电抗产生无功功率Q、阻抗是不是也会产生一种功率?并且这种功率与P、Q也会构成一种三角形呢?

答案是肯定的!阻抗产生的功率就是视在功率!通过前面的学习我们知道阻抗Z与电阻R、电抗X构成阻抗三角形,阻抗Z=R JX,在数值上Z=√R2 X2。对应的视在功率S与有功功率P、无功功率Q构成功率三角形,视在功率S=P JQ,在数值上S=√P2 Q2。

通过上面的学习,我们知道了视在功率S与有功功率P、无功功率 Q的关系,下面我们来了解一下视在功率S与电路电压,电流有怎么样的关系?

二、视在功率与电流、电压之间的关系

通过生活中的实践我们知道,有功功率P=UIsinθ,无功功率Q=UIcosθ。在前文中我们说到视在功率S、有功功率P、无功功率Q构成功率三角形,P、Q的数学表达式中的就是视在功率S与有功功率P的夹角。因为cosθ代表的是θ角的临边比上斜边,因为cosθ=P/UI

又因为cosθ=P/S,所以我们很容易就得到S=UI,也就是视在功率S就是电路中电压与电流的乘积。

我们更进一步进行思考,在直流电路中P=I²R,由于在交流电路中电容与电感的存在,电阻R可以在交流电路中推广成阻抗Z,那么更进一步的我们可以联想到S=I²Z。

有功功率和视在功率哪个大(什么是视在功率)(1)

那么视在功率有什么实际意义呢?我们知道电气设备都有额定值,电压与电流超过额定值就会对设备进行破坏,因此都是以电气设备额定电压与额定电流的乘积来表示设备的容量,而这个容量就是视在功率!我们说一台容量为100000kVA的发电机,它的视在功率就是100000kVA!那么这台发电机究竟有多少功率转化为有功功率?多少转化为无功功率?这个就要考虑功率因数这个问题了!

下一个专栏,我们来一起谈一谈什么是功率因数!

谢谢大家的收看

犹如雨下

2020.05.08于长春

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