|

【實作實驗室】一次搞懂虛功率、實功率、視在功率與功率因數

   
作者:實作派 Lab

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。

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:

1. 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。

2. 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,所以 RMS 才稱為等效的直流值。

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。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。

4. 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,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。

本文為會員限定文章

立即加入會員! 全站文章無限看~

                               

已經是會員? 按此登入

只需不到短短一分鐘...

輸入您的信箱與ID註冊即可享有一切福利!

會員福利
1

免費電子報

2

會員搶先看

3

主題訂閱

4

好文收藏

StrongPiLab

Author: StrongPiLab

實作派電子實驗室(StrongPiLab)是一個著重知識與經驗的實作交流媒體,提供工程師們理論外的實務經驗,主要傳達電子產品與家電用品的正確操作概念與生活小常識、解說各種測試手法的技巧。

Share This Post On

Submit a Comment

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *