ICS TRIPLEX T8461
电功率单位
如果您注意了上面的公式中对P的注释,应该已经知道电功率这个名称使用字母P表示的,而电功率单位是用W(瓦特,简称瓦)来表示的。我们结合上面的公式来一起了解下1瓦的电功率是如何来的:
1瓦=1伏×1安,或者简写成1W=1V·A
在电工学中,常用的电功率单位还有千瓦(KW):1千瓦(KW)=1000瓦(W)=10^3瓦(W),此外在机械工业中常用马力来代表电功率单位哦,马力与电功率单位转换关系为:
1马力=735.49875瓦特,或者1千瓦=1.35962162马力;
在我们生活用电及生产中,电功常用的单位是大家熟知的“度”,1度电表示功率为1千瓦的电器使用1小时(1h)所消耗的电能,即:
1度=1千瓦·小时
什么是电功率
在单位时间内电流所做的功叫做电功率;其中单位时间为秒(s),所做的功就是指电功。电功率使用符号大写的英文字母“P”表示,电功率是描述电流做功快慢程度的物理量,通常所谓用电设备容量的大小,通常都是指的电功率的大小,他表示该用电设备在单位时间内做功的能力。
如果您不太理解,那么笔者举个例子:把电流比作水流,如果您有一次喝了一大碗水,那么喝下去的这个水的重量就是您做的电功;而您总共花了10秒喝完,那么每秒喝水的多少也就是电功率啦。
电功率计算公式
通过上面对电功率概念的基本描述以及笔者所做的比喻,很多人可能已经想到了电功率计算公式啦;我们继续拿上面的喝水的例子来说明:既然总共在10秒内喝了一大碗水,那么也就比作是10秒内做了一定量的电功,那么计算公式就显而易见了,将电功除以时间,所得的数值便是用电设备的电功率啦:

上面的计算公式中P代表电功率,他的大小取决于电压U和电流I两个量的乘积,上面公式中各个字母所代表的含义如下:
P——电功率,单位(W)瓦特
U——电压,单位(V)伏特
I——电流,单位(A)安培
q——电荷,单位(C)库伦
对导体电阻来讲,由欧姆定律I=U/R可得出电阻上消耗的电功率还可以用一下两个计算公式:
P=UI=U²/R,或者:P=I²R(因为U=RI,那么P=UI=R乘I再乘I,所有是I²R)
功率因数表示一个负荷所需要的有功功率和视在功率的比值。即COS¢=P/S
平常我们说的系统的功率因数是整个电力系统有功功率和视在功率的比值,电路的功率因数、线路的功率因数、电机的功率因数等也相同。
在交流电路中,功率因数定义为有功功率与视在功率的比值,即COS∮=P/S,在正弦电路中,功率因数由电压与电流之间的相位差(∮)角决定,用COS∮表示,在数值上等于有功功率和视在功率之比,或电阻与阻抗之比。在此情况下,单相正弦电路中,功率因数有明确的物理意义,它就是电压和电流之间的相角差的余弦值。
在三相对称正弦电路中,各相的视在功率、功率因数均相同,三相对称正弦电路的总视在功率等于各相视在功率之和,三相对称电路的功率因数等于单相功率因数,因此三相对称电路的总视在功率、功率因数也都有明确的物理意义,三相总视在功率等于各相电压电流有效值的乘积之和,三相功率因数就是等于单相功率因数。
功率因数较低的负荷工作时需要较多的无功功率。譬如电灯、电炉的功率因数COS¢=1,说明它们吸消耗有功功率,异步电动机的功率因数比较低,一般在0.7—0.85左右,说明它们需要一定数量的无功功率。电动机输出功率很低时,所消耗的有功功率减少,但是所需要的无功功率基本不变,所以无功功率所占比例增大,电动机的COS¢就更低,甚至低于0.5。
因此,对于发电厂来说,就必须在输出有功功率的同时,也输出无功功率,在输出的总功率中,有功功率和无功功率各占多少,不是决定于发电机,而是取决于负荷的需要,即取决于负荷的功率因数。如果功率因数过低,就表示在输出功率中,无功功率的比例很大,这对于电力系统的运行是很不利的。
功率因数过低,电源设备的容量就不能充分利用。(http://版权所有)我们知道,电动机和变压器在运行时不能超过额定电压和额定电流,在相同的变压器端电压和输出电流的情况下,负荷的功率因数越低,变压器能输出的有功功率就越少,电动机也一样。
负荷的功率因数越低,在保证变压器的输出电流不超过额定电流时,能够输出的有功功率就越少。也就是说,有相当大的一部分功率在电源和负载之间送过来又送回去,变压器必须供给负荷所需要的这一部分功率,但是又不能做有用功。也就是变压器不能充分利用。
功率因数过低,在线路上将引起较大的电压降落的功率损失。在线路上输送的有功功率一定时,功率因数越低,说明线路上的无功功率越大,因而通过线路的电流越大。由于线路具有一定的阻抗,能量在线路上送过来又送回去,当然会造成损失,电流越大,线路的压降和功率损失就越大。线路的电压降落增大,会使负载的电压降低,而影响负载的正常工作。例如电动机的转速会降低,。线路功率损失增加,就会造成电能的浪费。
因此要提高电力系统的功率因数,并且改善电网供电质量。