電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象)

如圖,在有效功率8 kW、功率因數0.8(落後)的電感性負載上並聯電容器C,想使從電源看的功率因數成為1。電容器應供給的虛功率大小為下列哪一項?

以電容器改善電感性負載的功率因數 V C R L 負載 I IC IL
以電容器改善電感性負載的功率因數 · 在圖解集中查看
  1. A6.0 kvar
  2. B8.0 kvar
  3. C10 kvar
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正確答案:A. 6.0 kvar

解法1(功率三角形):視在功率為 S = P/cos φ = 8/0.8 = 10 kVA,虛功率為 Q = √(S² − P²) = √(10² − 8²) = 6 kvar。要使功率因數為1,須由電容器供給6.0 kvar的超前虛功率,把這些落後虛功率全部抵銷。解法2(使用 tan φ):Q = P tan φ,cos φ = 0.8 時 tan φ = 0.6/0.8 = 0.75,因此 Q = 8 × 0.75 = 6 kvar。若為200 V、50 Hz,所需電容為 C = Q/(ωV²) = 6000/(2π × 50 × 200²) ≈ 477 µF。負載的有效功率不變,電源電流由 10 kVA/200 V = 50 A 減為 8 kW/200 V = 40 A。

  • A. 正確。抵銷 Q = P tan φ = 6 kvar。
  • B. 8.0 是有效功率 [kW] 的值,電容器並不是抵銷有效功率。
  • C. 10 是視在功率 [kVA] 的值。
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