交流电功率
有功功率、无功功率和视在功率
对一个线性负载而言,电路中电压与电流都是呈正弦规律变化的。如果负载是纯电阻的话,电路中电压与电流会在相同的时间改变各自的极性,电压与电流的乘积永远都是大于或等于0的,表示能量的流动方向不会逆转。此时电路上只有实际功率流动。
而如果负载是纯电抗的话,电路中的电流与电压会出现90度的相位差。这样一来,在交流电的每个周期内,半个周期中电流与电压乘积为正,而另半个周期中电流与电压乘积为负,而且二者相加正好为0,表示每个周期内流向负载的电能全部被返还到了电源中,整体上电路没有消耗电能,电路上只有无功功率流动。
在实际生活中,负载通常会同时有电阻性、电容性和电感性,因此电路上会同时有无功功率和实际功率。电力工程师将无功功率和实际功率的矢量和的模作为视在功率。视在功率的定义为电压的均方根乘以电流的均方根。
尽管无功功率在负载上不做功,但是对于一个实际系统来说,电流流过导线时,会使导线发热,部分电能因此会损失掉,因此电力工程师需要关心视在功率。变压器、发电机、导线等都需要按照视在功率的大小设计,而不是有功功率。
另外,直接将两个负载各自的视在功率相加,并不一定等于两个负载整体的视在功率,除非两个负载的电压和电流的相位差一致,或两个负载具有相同的功率因数。
一般认为,电容器产生无功功率,而电感器消耗无功功率。如果将电容器和电感器并联,那么二者的电流会倾向于相互抵消而不是叠加。这是电力系统中进行功率因数校正的一个基本方法。

交流电力系统中各个与功率相关的参数在复平面内的表示
交流电力系统中各个与功率相关的参数,以及各自的单位如下所示:
有功功率或实际功率P:瓦特(W)
无功功率Q:无功伏安(var)
复功率S:伏安(VA)
视在功率 |S|,即复功率 S 的模:伏安(VA)
电流-电压相位差φ
无功功率并不实际传输能量,所以在图中以虚轴表示。相应的,实际功率则表示在实轴上。
功率的单位是瓦特(符号为W),但是一般来说,只有讨论实际功率的时候才会用这个称呼。视在功率的单位一般以伏特·安培(简称“伏安”,符号为VA)称呼,因为其定义为电流的均方根乘以电压的均方根。无功功率的单位为无功伏特·安培,简称“无功伏安”,符号为var。
虽然无功功率不传递能量,但是对维持输电系统稳定性有重要作用。电力供应及负载端的有功功率必须相等,无功功率亦必须相等,系统才可正常运作。同步发电机可以输出有功及无功功率,透过控制励磁系统可以改变无功功率的输出大小。
参见
功率因数
电流战争
输电系统
变压器
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