词条 | 交流电路中的功率 |
释义 | jiɑoliu diɑnlu zhong de gonglü 交流电路中的功率(卷名:电工) power in alternating circuit 单位时间内交流电路中电场驱动电流所作的功。交流电路中的功率有多种,包括瞬时功率、有功功率、无功功率、视在功率和复功率。 ![]() 瞬时功率 在正弦稳态下,线性时不变一端口网络(图1)的端口电压u与端口电流i之积称为输入该网络的瞬时功率,用P 表示。即 P=ui若将 ![]() ![]() ![]() ![]() 瞬时功率的波形如图2所示(图中设ψi=0,ψu>0)。由图可知,瞬时功率的周期是电压(或电流)的周期的二倍,并且在其变化的每个周期中都有在一段时间内取正值(此时电压与电流同号,表明在这段时间内电源将能量送进一端口网络);在另一段时间内取负值(此时电压与电流异号,表明在这段时间内一端口网络将能量送回电源)。出现这种能量在电源和网络之间往返交换的现象,是由于网络内部除了电阻元件外尚有储能元件(电感元件和电容元件)。这些储能元件之间不仅能相互交换能量,而且还会将所储存的部分电磁能量送回电源。 当ψu-ψi=0时,一端口网络等效于一个电阻R,则由 ![]() 当ψu-ψi=90°时,一端口网络等效于一个电感L,此时 ![]() 当ψu-ψi=-90°时,一端口网络等效于一个电容C,此时 ![]() 有功功率 瞬时功率在一个周期内的平均值。又称平均功率。用P 表示。即 ![]() ![]() 无功功率 一种反映网络与电源之间能量反复交换的功率。用Q表示。其定义式为 ![]() 视在功率 端口电压的有效值与端口电流有效值之积。又称表观功率。用S表示。即 S=UI 视在功率与有功功率、无功功率之间的关系为 ![]() 一般电工设备的容量以视在功率标出。例如,一台交流同步发电机标称容量为125000千伏安,指的就是由该机额定电压与额定电流之积决定的视在功率。 复功率 端口电压相量与端口电流相量的共轭复数之积,称为网络吸取的复功率。用埅表示。即 ![]() 复功率并非真实的功率。定义复功率的目的是为了能用相量法求得的电压和电流相量简便地计算出网络的各种功率。埅与S、P、Q之间有如下的关系: ![]() 利用特勒根定理,可得 ![]() 从上式又可以推得 ![]() 功率因数 网络吸收的有功功率与视在功率之比称为该网络的功率因数。用λ表示,即 ![]() |
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