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1、第30卷第4期电气电子教学学报Vol.30No.42008年8月JOURNALOFEEEAug.2008无功功率及其相关概念的深度理解莫金海,韦寿祺,何少佳,李海标(桂林电子科技大学机电工程学院,广西桂林541004)摘要:有功功率、无功功率、视在功率和功率因数是电工学中非常重要的基本概念,贯穿电气工程专业课程体系的始终。一些本科教材体系中存在着对这些概念———特别是无功功率概念的模糊引导,导致歧义产生。典型的误解是把电源与负载间存在功率交换视为无功功率产生的必要条件。这种歧义影响了电气工程专业学生及其从业人员对这些概念的理解和应用。本文通过一些典型实例,深入阐释这些概念的内在含义,以
2、期消除歧义,提高教学效果。关键词:功率因数;有功功率;无功功率;视在功率中图分类号:TM13文献标识码:A文章编号:100820686(2008)0420006204DeepUnderstandingoftheReactivePowerandRelatedConceptsMOJin2hai,WEIShou2qi,HEShao2jia,LIHai2biao(GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China)Abstract:Activepower,reactivepower,apparentpowerandpowerfac
3、torareveryimportantbasicconceptsandcoverallthespecializedcoursesinelectricalengineering.However,somepresenttextbooksystemforundergraduatestudentshasavaguedescriptiontotheseconcepts,especiallyreactivepower,andleadtoseriousmisunderstandingswhichhavefar2reachingandlong2lastingnegativeinfluencetothe
4、students’technicalcareer.Forexample,powerexchangebetweensupplyandloadisoftenmistakenlyregardedasthenecessaryconditiontoproducereactivepower.Thepaperexplainstheseconceptsbothbytheoryandtypicalexamplessothatthemisunderstandingcanbeeliminatedandtheteachingeffectcanbeimproved.Keywords:powerfactor;ac
5、tivepower;reactivepower;apparentpower中,对非正弦周期电路P、Q、S、PF概念常常看成是0引言正弦周期电路的简单扩展,缺乏足够的论述深度。因有功功率P、无功功率Q、视在功率S和功率因此,很容易造成电气专业学生或相关专业人士对P、数PF是电工学中非常重要的基本概念。然而,在现Q、S、PF概念的误解。Q是理解P、S、PF概念的基有某些专业课程体系中,对于P、Q、S、PF概念,特本点和难点。在相关教材中,Q常常被理解为电源和别是Q概念,叙述深度和清晰度不够。在“电路原理”负载间的交换功率,并且很容易反过来把电源和负[122]等基础课程教科书中,对正弦周期电
6、路P、Q、S、载间存在功率交换看成是产生Q的必要条件。但这PF概念的论述是清晰的,但对Q概念的论述容易产些看法对于正弦或非正弦周期电路,都是片面的。本生歧义;对非正弦周期电路P、Q、S、PF概念的论述文将通过一些典型实例,探讨对Q的本质和P、Q、[325]过于简单。在“电力电子技术”等后续课程教材S、PF的理解问题。收稿日期:2008203215;修回日期:2008204218第一作者:莫金海(19632),男,硕士,高级工程师,从事电路理论、电子技术等方面教学与研究工作,E2mail:goldsea@netease.com第4期莫金海,韦寿祺等:无功功率及其相关概念的深度理解7②属性
7、:Q有正负两种,即感性和容性。1周期电路P、Q、S、PF的基本概念③作用:Q≠0必导致电能传输效率或设备利1.1正弦周期电路用率下降和PF降低。不同Q属性之间可互相补偿。如图1,正弦周期电压源施于线性无源电路,稳④引伸:正弦电路P、Q、S、PF,特别是Q的概态时所产生的电流为同频正弦信号。念和公式不能随意引伸到非正弦周期电路中去。例如文献[6],没有深入理解Q而利用式(6)由S、Q计算PF可能会产生计算错误。1.2非正弦周期电路我们应该把典型非
