我們每天都會遇到電器，似乎沒有它們我們的生活就停止了。並且技術說明中的每一個都標明了功率。今天我們將弄清楚它是什麼，學習計算的類型和方法。
交流電路中的功率
連接到電源的電器在交流電路中運行，因此我們將考慮這些條件下的功率。然而，首先，讓我們給出這個概念的一般定義。
力量 - 反映電能轉換或傳輸速率的物理量。
從狹義上講，他們說電功率是在一段時間內完成的工作與這段時間的比率。
用不太科學的方式來解釋這個定義，事實證明，功率是消費者在一段時間內消耗的一定量的能量。最簡單的例子是普通的白熾燈。燈泡將其消耗的電能轉化為熱能和光能的速率就是它的功率。因此，該指標最初用於燈泡的值越高，它消耗的能量就越多，發出的光也就越多。
因為在這種情況下，不僅有將電轉化為其他（光、熱等)，還有電場和磁場的振盪過程，電流和電壓之間會出現相移，在進一步的計算中應該考慮到這一點。
在計算交流電路中的功率時，習慣上要區分有功、無功和滿分量。
有功功率的概念
有源“有用”功率是直接表徵將電能轉換為其他能量的過程的那部分功率。用拉丁字母 P 表示，測量單位為 瓦 (週二).
根據公式計算： P = U⋅I⋅cosφ，
其中 U 和 I 分別是電路電壓和電流的 rms 值， cos φ 是電壓和電流之間相位角的餘弦值。
重要的！ 前面描述的公式適用於計算電路 電壓 220V，然而，強大的單位通常使用電壓為 380V 的網絡。在這種情況下，表達式應乘以三的根或 1.73
無功功率的概念
無功“有害”功率是在帶有感性或容性負載的電器運行過程中產生的功率，它反映了正在進行的電磁振盪。簡單地說，這是從電源傳遞到消費者，然後返回網絡的能量。
當然，在商業上使用這個組件是不可能的，而且它對供電網絡的危害是多方面的，因此他們通常會嘗試對其進行補償。
這個值用拉丁字母 Q 表示。
記住！ 無功功率不是以常規瓦特（週二) 和無功伏安 (變量).
根據公式計算：
Q = U⋅I⋅sinφ,
其中 U 和 I 分別是電路電壓和電流的 rms 值，sinφ 是電壓和電流之間相位角的正弦值。
重要的！ 計算時，該值可以是正值也可以是負值，具體取決於相位移動。
容性和感性負載
反應式之間的主要區別（電容式和電感式) 負載 - 事實上，存在電容和電感，它們往往會儲存能量並隨後將其提供給網絡。
感性負載首先將電流的能量轉換為磁場（在半個半週期內)，然後將磁場的能量轉化為電流並傳輸到網絡中。例如感應電機、整流器、變壓器、電磁鐵。
重要的！ 當操作感性負載時，電流曲線總是滯後電壓曲線半個半週期。
容性負載將電流的能量轉換為電場，然後將產生的場的能量轉換回電流。兩個過程再次分別進行半個半週期。例如電容器、電池、同步電機。
重要的！ 容性負載運行時，電流曲線超前電壓曲線半個週期。
功率因數cosφ
功率因數 cosφ (讀取餘弦 phi) 是反映電能消耗效率的標量物理量。簡單地說，係數 cosφ 顯示了無功部分的存在以及接收到的有功部分相對於總功率的值。
係數 cosφ 是通過有功電功率與視在電功率之比得出的。
筆記！ 在更精確的計算中，應該考慮正弦曲線的非線性失真，但是在常規計算中它們被忽略了。
該係數的值可以在 0 到 1 之間變化（如果以百分比計算，則從 0% 到 100%)。從計算公式不難理解，它的值越大，有源分量越大，意味著器件的性能越好。
總功率的概念。冪三角
視在功率是一個幾何計算值，分別等於有功功率和無功功率的平方和的根。用拉丁字母 S 表示。
您還可以通過分別乘以電壓和電流來計算總功率。
小號 = U·I
重要的！ 視在功率以伏安為單位測量（弗吉尼亞州).
功率三角形是前面描述的所有計算以及有功、無功和視在功率之間關係的方便表示。
腿反映了無功和有功分量，斜邊 - 總功率。根據幾何定律，角度φ的餘弦等於有功分量與總分量之比，即功率因數。
如何找到有功、無功和視在功率。計算示例
所有計算均基於前面提到的公式和冪三角形。讓我們看看在實踐中最常遇到的問題。
通常，電器都標有有功功率和cosφ係數的值。有了這些數據，就很容易計算無功分量和總分量。
為此，我們將有功功率除以係數 cosφ，得到電流和電壓的乘積。這將是全功率。
此外，根據功率三角形，我們發現無功功率等於視在功率和有功功率平方之差的平方。
在實踐中如何測量 cosφ
cosφ係數的值通常會在電器的標籤上標明，但是，如果在實踐中需要測量它，他們會使用專門的設備—— 相位計.此外，數字功率計可以輕鬆應對這項任務。
如果得到的係數 cosφ 足夠低，則實際上可以對其進行補償。這主要是通過在電路中包含額外的設備來完成的。
- 如果有必要校正電抗元件，則應在電路中包含一個電抗元件，與已經運行的設備相反。為了補償感應電機（例如感應負載）的運行，並聯了一個電容器。連接電磁鐵以補償同步電機。
- 如果需要校正非線性問題，可以在電路中引入無源 cosφ 校正器，例如，它可以是與負載串聯的高電感扼流圈。
功率是電器最重要的指標之一，因此了解它是什麼以及如何計算它不僅對學童和技術專業人士有用，而且對我們每個人都有用。
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