视在功率与功率因数

弱电之家

1.视在功率

在电工技术中，将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积，即 或 称为视在功率（apparent  power），记为 ，即

                 （1）

显然，只有单口网络完全由电阻混联而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率（即有功功率），也就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。

为以示区别，视在功率不用瓦特（W）为单位，而用伏安（V·A）为单位。

2.功率因数

在正弦交流电路中，视在功率一般小于视在功率，也就是说视在功率上打一个折扣才能等于平均功率，这个折扣就是 ，称为功率因数（power  factor），用 表示，即

                （2）

由于 是单口网络端钮电压与电流间的相位差角，故，往往称之为功率因数角。

对不含独立源的网络， ，且当阻抗为电感性时 ，当阻抗为电容性时， 。在这两种情况下，功率因数 。可见，仅从 的取值反映不出电路的性质，为此，常常同时加上“滞后”或“超前”字样。“滞后”是指电流滞后电压，即 的情况，“超前”是指电流超前电压，即 的情况。

3.视在功率的意义

由于视在功率等于网络端钮处电流、电压有效值的乘积，而有效值能客观地反映正弦量的大小和他的做功能力，因此这两个量的乘积反映了为确保网络能正常工作，外电路需传给网络的能量或该网络的容量。

由于网络中既存在电阻这样的耗能元件，又存在电感、电容这样的贮能元件，所以，外电路必须提供其正常工作所需的功率，即平均功率或有功功率，同时应有一部分能量被贮存在电感、电容等元件中。这就是视在功率大于平均功率的原因。只有这样网络或设备才能正常工作。若按平均功率给网络提供电能是不能保证其正常工作的。

因此，在实际中，通常是用额定电压和额定电流来设计和使用用电设备的，用视在功率来标示它的容量。

另外，由于电感、电容等元件在一段之间内贮存的能量将分别在其它时间段内释放掉，这部分能量可能会被电阻所吸收，也可能会提供给外电路。所以，我们看到单口网络的瞬时功率有时为正有时为负。