有功功率与无功功率
功率是正弦稳态电路中的一个首要物理量。很多电器材都有额定功率,如:40W的日光灯、1500W的电热水器等。电力体系、电子与通讯体系终究完毕的是功率的传输。因为正弦稳态电路中的电压和电流均为同频率的正弦函数,不难了解,正弦稳态电路中的瞬时功率是时刻的函数,上述电器材的额定功率显着不是瞬时功率。
【瞬时功率】 图8-6-1(a)所示正弦稳态电路中的无源一端口网络N,有关参阅方向下的端口电压和电流为
网络吸收的瞬时功率为
可见,瞬时功率是以频率周期性改动的非正弦函数,如图8-6-1(b)所示。关于无源网络N。
,标明网络N从电源吸收功率, 而
,标明网络N向电源供应功率。无源网络N能向电源供应功率,这功率来历于N中储能元件开释的储能。
【均匀功率】 随时刻改动的瞬时功率,不便利利当当利利当当当利当当利利利当当当利利当利于描绘电路吸收功率的巨细,亦不便利利当当利利当当当利当当利利利当当当利利当利于丈量。用均匀功率来衡量正弦稳态电路的功率,额定功率为的日光灯吸收的均匀功率为
。
【有功功率】均匀功率又称为有功功率,用大写字母标明。若用
标明正弦电压或电流的周期,则均匀功率为
【电路元件的功率】 当一端口网络N简略到仅为一个元件时,得到是单个元件吸收的瞬时功率和均匀功率。表8-6-1列出了R、L、C元件吸收的瞬时功率与均匀功率表达式。从表8-6-1可知:(1)电阻吸收的瞬时功率以的频率非正弦改动,但恒大于零,阐明电阻只从电源吸收功率;(2)电感和电容吸收的瞬时功率以
频率正弦改动,一个周期内的均匀值为零,阐明电感和电容只与电源构成功率沟通,在一个周期内,并不耗费能量。
【无功功率】 电路与电源进行均匀值为零的瞬时功率沟通,将沟通瞬时功率的最大值称为无功功率。无功功率与端口电压、电流的联络(详细推导见教材)为
单位为乏(var)。电容、电感元件的无功功率为
他们相差一个负号,标明电容、电感的沟通瞬时功率具有彼此抵消效果,因而一般称电感吸收无功功率,电容宣告无功功率。
【例8-6-1】 求图8-6-2所示电路中各元件的有功功率和无功功率。
解 可用节点方程核算电压,然后求得电流
和
,并由此核算各电源的有功率和无功率。节点剖析方程为
解得
因而
电压源供应的有功率与无功功率别离为
V电压源供应的有功功率和无功功率别离为
电阻吸收的有功功率
电感吸收的无功功率
电容吸收的无功功率
由上述效果不行贵到
标明电源供应的总有功功率和总无功功率等于负载吸收的总有功功率和总无功功率。
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