交流电功率怎么计算

交流电功率的计算较为复杂，因为涉及到多种功率类型，常见的有有功功率、无功功率和视在功率，以下为您分别介绍其计算方式：

单相交流电

有功功率（$P$）：表示电路中实际消耗的功率，单位为瓦特（$W$）。计算公式为 $P = UI\cos\varphi$ ，其中 $U$ 是电压有效值（单位：伏特，$V$），$I$ 是电流有效值（单位：安培，$A$），$\cos\varphi$ 是功率因数，它反映了用电设备对电能利用的效率，取值范围在$0$到$1$之间。例如，某单相交流电路中，电压有效值为$220V$，电流有效值为$5A$，功率因数为$0.8$，则有功功率 $P = 220×5×0.8 = 880W$ 。

无功功率（$Q$）：用于衡量电感或电容元件与电源之间能量交换的规模，单位为乏尔（$var$）。计算公式是 $Q = UI\sin\varphi$ ，其中各个参数含义与有功功率公式中相同。继续以上述例子为例，$\sin\varphi=\sqrt{1 - \cos^{2}\varphi}=\sqrt{1 - 0.8^{2}} = 0.6$

​=1−0.82

​=0.6 ，则无功功率 $Q = 220×5×0.6 = 660var$ 。

视在功率（$S$）：是指交流电源所能提供的总功率，单位为伏安（$VA$）。它的计算公式为 $S = UI$ 。仍以上述数据计算，视在功率 $S = 220×5 = 1100VA$ 。视在功率、有功功率和无功功率满足直角三角形的关系，即 $S^{2}=P^{2}+Q^{2}$ ，通过这个关系也可以互相推导计算。

三相交流电

对称三相电路：三相负载完全相同的情况。

有功功率（$P$）：计算公式为 $P = \sqrt{3}UI\cos\varphi$

​UIcosφ ，这里的 $U$ 是线电压有效值（单位：$V$），$I$ 是线电流有效值（单位：$A$），$\cos\varphi$ 是每相负载的功率因数。例如，某对称三相电路中，线电压为$380V$，线电流为$10A$，功率因数为$0.9$，则有功功率 $P=\sqrt{3}×380×10×0.9\approx5922W$

​×380×10×0.9≈5922W 。

无功功率（$Q$）：计算公式是 $Q = \sqrt{3}UI\sin\varphi$

​UIsinφ ，各参数含义不变。假设$\sin\varphi = 0.436$（对应上述$\cos\varphi = 0.9$ ），则无功功率 $Q=\sqrt{3}×380×10×0.436\approx2877var$

​×380×10×0.436≈2877var 。

视在功率（$S$）：计算公式为 $S = \sqrt{3}UI$

​UI 。代入数据可得视在功率 $S=\sqrt{3}×380×10\approx6582VA$

​×380×10≈6582VA 。同样满足 $S^{2}=P^{2}+Q^{2}$ 。

 

不对称三相电路：三相负载不完全相同。这种情况下，需要分别计算各相的有功功率、无功功率，然后将各相功率相加得到总的有功功率和无功功率。视在功率依然可以根据上述视在功率与有功功率、无功功率的关系来计算。即 $P = P_A + P_B + P_C$ ，$Q = Q_A + Q_B + Q_C$ ，其中 $P_A$ 、$P_B$ 、$P_C$ 分别是 $A$ 相、$B$ 相、$C$ 相的有功功率， $Q_A$ 、$Q_B$ 、$Q_C$ 分别是 $A$ 相、$B$ 相、$C$ 相的无功功率 。