電功率你理解透了嗎?怎麼算功率因數?1度電是多少?

1.電功率

電功率即電流在單位時間內所做的功，也就是說電流在1S內做的功。

在交流電路中，電功率分為視在功率、有功功率和無功功率。

1.1有功功率

在前期《電壓與電流關係》一文中我們提到，阻抗是分為電阻和電抗兩部分的，電阻用R表示，電抗用X表示。

阻抗Z的表達式：Z=R+j(XL-XC)

其中，R為電阻部分，XL- XC為電抗部分X。

有功功率即在電路中電阻R（複數的實部）1S內所做的功。有功功率用P表示，單位W（瓦）。

有功功率公式：P=UICosφ

其中，U、I分別為電路電壓、電流有效值；Cosφ為功率因數。

我們常說的電機功率就是指有功功率，如電機功率0.75KW。

1.2無功功率

無功功率為電壓、電流在1S內阻抗Z的虛部電抗X部分所做的功。用符號Q表示，單位Var(乏）。

無功功率公式：Q=UISinφ

1.3視在功率

視在功率也叫容量，是指電路中的電流在1S內所做功的總和。用符號S表示，單位VA（伏安）

視在功率公式：S=UI

1.4視在功率、有功功率、無功功率關係

視在功率與有功功率、無功功率的關係為：視在功率的平方等於有功功率與無功功率的平方和。

表達公式：S²=P²+Q²。

三種功率關係圖

請注意：S=P+Q這是錯誤的。

1.5功率因數

功率因數是評價電路系統中用電效益的重要參數，功率因數越大說明用電效益越好。

功率因數用Cosφ表示，功率因數最大值為1。從前面的公式中我們可以推導出以下公式：

功率因數表達：Cosφ=P/S

此公式表明：功率因數等於有功功率除於視在功率，功率因數越大，設備的有功部分所佔比例就越大。當Cosφ=1時，設備為純電阻設備。

2.計算電機的功率因數

以下是一臺某廠家生產的異步電機，在銘牌上可以看到：電機功率0.75KW，當電壓為380V是，電流為1.7A，功率因數為0.866。

異步電機銘牌

我們驗證下它的功率因數對不對。這裡可以算出電機的視在功率S=380*1.7*√3=1118VA，因此功率因數Cosφ=P/S=750/1118=0.67。而設備中標的功率因數為0.866顯然是標高了。

3.利用電功率公式來計算電流

有一臺容量為2KVA的三相變壓器，輸入電壓為380V，輸出電壓為220V。那麼其輸入端與輸出端的電流分別是多少呢？

解題公式：S=√3UI

輸入端電流I1=2000/380/√3=3A

輸出端電流I2=2000/220/√3=5.2A

註：這裡的√3（根號3）是怎麼來的，下期的相電壓、線電壓區別裡會講到。

單相變壓器

4.電量度數與功率的關係

能量等於功率與時間的乘積，單位用焦耳（J）表示。

功與瓦的單位換算：1J=1W·S

1度電即功率為1KW的設備1小時所耗電量。即1度=1000W·H。

1度=1KW·H=1000W·3600S=3.6×10^6J

總結：

1、阻抗包含電阻和電抗兩個部分。公式： Z=R+j(XL-XC)

2、視在功率與有功功率、無功功率關係：S²=P²+Q²

3、1度電等於1KW設備1小時耗電。即1度=1000W·H。