虛功率-實功率-視在功率-功率因數 | 合法醫療器材資訊網
2018年5月7日—1.所謂每分每秒的乘積隨時間大不同,可以解釋為因為有電抗造成相位差?2.測量出來的Arms(電流有效值),是不是也可以解釋為在不考慮虛功率 ...
你一定聽過功率的單位是瓦特Watt(實功率),但你可能較少聽過乏Var(虛功率)這種功率單位,另外若你有買過不斷電系統UPS應該有看過這種功率單位伏安VA(視在功率),明明就是功率而已為何會有這麼多種單位? 阿信助教就來為各位解釋這幾種功率的差別,這些項目在電源分析領域內也是相當重要的。
實功率-Real Power-瓦特Watt一般我們講功率,通常是指實功率的計算,也就是直接把電流與電壓相乘。基本上是這樣沒錯,但是不同條件下會有更細緻的算法,我分述如下。
直流功率直流功率很簡單,幾乎有學過基礎電學的人都知道,直接將電壓I與電流V相乘,這樣的計算方式很好理解沒有太大問題。
(P_{dc}=I_{dc} imes V_{dc}) ….DC power (Watt)
交流功率但在交流電上來說,功率的計算就不這麼直觀了。由於電壓與電流不斷的正負交替,兩者在每分每秒的乘積也會隨著時間變大變小。為了方便計算,工程師們會利用方均根RMS(root mean square)值來等效電壓與電流的直流值,RMS神奇的地方就是,當你把電壓與電流各自的RMS值相乘之後,會與實際的功率相同,我們先討論純電阻負載的情況,所以RMS才稱為等效的直流值。
交流電會由於不同的負載特性可能會讓電壓與電流出現相位差(白話文稱為時間差),這個差異在直流電上是不存在的,因為直流電不會變化,沒有相位差。所以當我們敘述交流電的功率時,就需要各種面向的觀察,因此也產生了實功率、虛功率、視在功率種種不同的名詞,以下我們先從相位差開始。
無相位差-電阻性負載-實功率
當負載的電流I與電壓V沒有相位差時,兩者同上同下,在任一瞬時相乘算出來的功率都為正數,也就是純粹的消耗功率,請參考後面章節的Fig 2,這種用來消耗能量的原件稱為電阻,因此I/V間無相位差的負載,稱為電阻性負載。下面公式是以I/V的RMS值來計算,結果會與瞬時功率沿著時間積分起來相同。
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