无功功率和有功功率,视在功率之间的关系

无功功率和有功功率,视在功率之间的关系
无功功率指的是什么?有功功率指的是什么?视在功率指的是什么?它们之间的关系?

这些概念都是用于交流电的.
以下的叙述是针对用电电路,我们把接收功率称作“正”功率,把发送功率称作“负”功率.如果是针对电源,则以下概念相同,只不过功率的正负规定以及电流的正负规定均反过来就是了.
如果电路的输入电压和电流相位完全一致,也就是说,电压是正方向的时候电流也是正方向,电压是负方向的时候电流也是负方向,这样,一周期内每一个瞬间消耗的功率都是正的.也就是说,都是在消耗功率.此时,一个周期的平均功率等于电压有效值乘以电流有效值.
这个时候,我们说这段电路只有“有功功率”,没有“无功功率”.
如果电路的输入电压和电流相位完全相反（即相位相差半个周期）,那么,一周期内每一个瞬间电压和电流方向总是相反,消耗的功率都是负的.也就是说,都是在往外发送功率.
这个时候,我们说这段电路仍然是只有“有功功率”,但这个“有功功率”的值是负的.
如果电路的输入电压和电流相位相差四分之一个周期.那么,一周期内的各个瞬间,有一半的时候电压和电流方向相同,功率是正的,另一半的时候电压和电流方向相反,功率是负的.也就是说,有一半的瞬时是在接收功率,另一半的瞬时是在往外发送功率.此时,一个周期的平均功率实际上等于零.
这个时候,我们说这段电路没有“有功功率”,只有“无功功率”.我们把这个时候的电压有效值和电流有效值的乘积称作“无功功率”.
如果电路是纯电阻性质的,那么,它总是只有“有功功率”,没有“无功功率”.如果电路是纯电抗（电感或电容）性质的,那么,它总是没有“有功功率”,只有“无功功率”.
实际的电路,电压和电流之间的相位差,总是介于零到四分之一个周期之间.
此时,我们从数学上,可以把电流看作两部分的叠加：一部分是和电压同相位的部分,称作“有功电流”；另一部分是和电压相位相差四分之一个周期的部分,称作“无功电流”.
电压有效值和有功电流有效值的乘积,称作“有功功率”；电压有效值和无功电流有效值的乘积,称作“无功功率”.
电压有效值和总电流有效值的乘积,称作“视在功率”.
凡了解三角函数性质的,可以知道,“有功电流”、“无功电流”和“总电流”之间,符合“勾股定理”的规则.因此,“有功功率”、“无功功率”和“视在功率”之间,也符合“勾股定理”的规则.例如,若有功功率4W,无功功率3W,那么视在功率就是5W.不过习惯上对无功部分的单位不叫瓦（W）,而叫伏安（VA）.
从上面可以看出,一个周期内,外界给这个电路的能量,取决于“有功功率”.“无功功率”部分平均是不消耗能量的.
但“无功功率”的存在,同样会加大供电设备的负担.理由有二：
其一,因“无功电流”的存在,加大了必要的总电流,故供电设备中所有关节上的电流容量都必须加大.
其二,虽然单独这一部分电路看来,“无功电流”并不消耗能量,但“无功电流”同样要流过前面的长途输电线路,而长途输电线路上是有电阻的,电流流过电阻当然是有功率损耗的.所以,如果一个局部电路的“无功功率”增加了,从供电始端看,包括长途输电电路在内的整个电路则不仅“无功功率”增加,“有功功率”也会增加.
所以,局部电路的“无功功率”也是越小越好.