電力系統

功率三角形(real / reactive / apparent power)

在交流電路中,來回擺盪的功率並非全都在做功。功率三角形把它拆成三部分:有效功率 P(瓦,W)——真正出力使物體發熱、發光、轉動的肌肉;無效功率 Q(乏,VAR)——湧入磁場與電容又湧回的能量,淨做功為零;視在功率 S(伏安,VA)——導線與變壓器實際必須承載的總量。想像用斜拉的繩子拖雪橇:向前的拉力是有效功率,無用的側向拉力是無效功率,繩子的總張力則是視在功率。

在幾何上 S 是斜邊:S² = P² + Q²。無效功率之所以要緊,是因為電纜、斷路器與變壓器必須依視在功率 S 來選型,即使客戶(多半)只為有效功率 P 付費。一台抽 10 kW 有效功率卻有 7.5 kVAR 無效功率的馬達,會迫使電力公司供應 12.5 kVA——所以他們會敦促客戶縮小那個無效成分。

S² = P² + Q², Q = V·I·sin φ

無效功率並非「浪費」——它對馬達與變壓器的磁化不可或缺。但讓它沿長線路移動會造成真實的 I²R 損耗與電壓下垂,所以才會就地以電容組產生。

又称
real reactive apparent power有效功率無效功率視在功率