什麼是虛功率

交流電路中,只在電源與負載之間來回、平均而言不被消耗的功率。設電壓與電流的相位差為φ,Q = VI sin φ [var],與有效功率 P = VI cos φ [W]、視在功率 S = VI [VA] 之間有 S² = P² + Q² 的關係(功率三角形)。複數功率為 S = V × (I的共軛) = P + jQ,例如 P = 800 W、Q = 600 var 時 S = 1,000 VA,功率因數0.8。虛功率會增加電線的電流而造成損失,因此會以電容器抵銷來改善功率因數。

日文名稱: 無効電力

「虛功率」出現在3領域的8道練習題中(電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象), 電路與電磁學基礎, 電力電子電路等)。

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

這個名詞所屬的領域: 電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象)

練習虛功率的題目

在交流電路中,設有效功率為P [W]、視在功率為S [VA],表示功率因數的式子是哪一個?

  1. AP / S
  2. BS / P
  3. CP × S
查看答案與解析

正確答案:A. P / S

功率因數是有效功率P與視在功率S(電壓有效值 × 電流有效值)之比 P/S。正弦波時,可用電壓與電流的相位差φ表示為 cos φ。例如 S = 2000 VA、P = 1800 W 時,功率因數為0.9。功率因數低時,傳送相同的有效功率需要較大的電流,配線與變壓器的損失會增加。

解析中的「虛功率」

出現「虛功率」的題目(8題)

  1. 在交流電路中,設有效功率為P [W]、視在功率為S [VA],表示功率因數的式子是哪一個?
  2. 有效功率800 W、視在功率1000 VA的交流負載,其虛功率是多少?(電壓、電流為正弦波)
  3. 某負載的電壓與電流相量(有效值)為 V = 100∠0° V、I = 5∠−30° A。此負載的虛功率大小為下列哪一項?
  4. 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?
  5. 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,想把從電源看的功率因數改善為0.96(落後)。電容器應供給的虛功率最接近下列哪一項?
  6. 為了改善含有馬達等電感性負載電路的功率因數,一般採用的方法是哪一個?
  7. 在電阻 R = 8 Ω 與電抗 X = 6 Ω 的線圈串聯而成的負載上,加上有效值100 V的正弦波電壓。負載的有效功率為下列哪一項?
  8. 在輸入電流不是正弦波而含有大量諧波的電源裝置中,即使電流的基本波與電壓同相,功率因數也不為1,其理由正確的是下列何者?

相關名詞

功率因數 有效值 變壓器 相量 電抗 整流電路 功率因數校正 三相交流 共振電路 阻抗

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