有功功率，无功功率和视在功率

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topic： power

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Let's learn something new.

In alternating current, power is classified as active power, reactive power and apparent power.

特征	有功功率（P）	无功功率（Q）	视在功率（S）
物理意义	实际做功的功率，转化为其他能量形式	与磁场能量转换相关的功率	电压与电流乘积的最大功率
单位	瓦特（W）	乏尔（var）	伏安（VA）
电路作用	决定电器实际输出和电能消耗	影响电压质量和设备运行稳定性	限制电路最大传输能力
数学关系	S² = P² + Q²	S² = P² + Q²	S² = P² + Q²
功率因数关系	cosφ = P/S	sinφ = Q/S	1
实例表现	电动机的有功功率用于克服机械阻力做功，转速越高有功功率越大	日光灯的无功功率用于维持灯管两端电压和点亮过程	电动机和日光灯的视在功率为其额定电压电流下的最大功率

In alternating current, calculate the active power is easy.

P = U × I × cosϕ

• 其中：
• P 是有功功率，单位为瓦特（W）。
• U 是电压的有效值，单位为伏特（V）。
• I 是电流的有效值，单位为安培（A）。
• ϕ 是电压和电流之间的相位角。

S = U × I

• 其中：
• S 视在功率，单位为瓦特（W）。
• U 是电压的有效值，单位为伏特（V）。
• I 是电流的有效值，单位为安培（A）。

怎么计算交流电的有效值呢？

Irms​=​Im / √2

• ​​ 其中：

• Irms​ 是电流的有效值。

• Im​ 是电流的峰值。

And how is the phase angle  Ф between voltage and current determined?

当正弦波交流电源连接纯电阻负载时，电压与电流同相位。

当正弦波交流电源连接纯电容负载时，电容两端电压不能突变，在初始时刻为零，此时电流最大，导致电流前电压X度。

当正弦波交流电源连接纯电感负载时，电感电流不能突变，在初始时刻为零，此时电压最大，导致电流滞后电压X度。