無功功率最好描述為交流電路或系統(tǒng)中無功組件所產(chǎn)生的“未使用”功率。

       在直流電路中，“伏特x安培”的乘積給出了電路消耗的功率，單位為瓦特。但是，盡管該公式對(duì)于純電阻AC電路也適用，但在包含電抗性組件的AC電路中，情況會(huì)稍微復(fù)雜一些，因?yàn)榇朔爻朔e會(huì)隨頻率變化。

       在交流電路，電壓和電流的乘積表示為伏安（VA）或千伏安（千伏安）和被稱為視在功率，符號(hào)小號(hào)。在非感應(yīng)純電阻電路中，例如加熱器，熨斗，水壺和燈絲燈泡等，它們的電抗實(shí)際上為零，因此電路的阻抗幾乎完全由電阻組成。

       對(duì)于交流電阻電路，電流和電壓是同相的，并且可以通過將電壓乘以該瞬間的電流來求出任何瞬間的功率，并且由于這種“同相”關(guān)系，均方根值可以是用于查找等效的直流功率或熱效應(yīng)。

       但是，如果電路包含電抗性組件，則電壓和電流波形將“異相”一定量，該量由電路相角確定。如果電壓和電流之間的相角最大為90 o，則伏安乘積將具有相等的正值和負(fù)值。

       換句話說，無功電路將與消耗的功率一樣多的功率返回給電源，導(dǎo)致電路消耗的平均功率為零，因?yàn)橄嗤瑪?shù)量的能量不斷交替地從電源流向負(fù)載，再從負(fù)載流向負(fù)載。

       由于我們有電壓和電流，但沒有功耗，所以P = IV（rms）的表達(dá)式不再有效，因此可以得出結(jié)論，交流電路中的伏安產(chǎn)品不一定提供消耗的功率。然后，為了確定“有功功率”，也稱為有功功率，交流電路消耗的符號(hào)P，我們不僅要考慮伏安乘積，還要考慮給定電壓和電流波形之間的相角差通過等式：VI.cosΦ。

       然后，我們可以將視在功率與有功或有功功率之間的關(guān)系寫為：

       請(qǐng)注意，功率因數(shù)（PF）定義為有功功率（以瓦特為單位）與視在功率（以伏安為單位）之間的比率，并表示電能的使用效率。在無感電阻式交流電路中，當(dāng)P / S的分?jǐn)?shù)等于1或1時(shí)，有功功率將等于視在功率。電路功率因數(shù)可以表示為十進(jìn)制值或百分比。

       但是，除了交流電路中的有功功率和視在功率外，只要存在相角，就會(huì)存在另一個(gè)功率分量。該分量稱為無功功率（有時(shí)稱為虛功率），以稱為“伏安無功”（VAr）的符號(hào)Q表示，并由等式VI.sinΦ給出。

       無功功率或VAr根本不是真正的功率，而是代表彼此異相的伏特和安培的乘積。無功功率是電力的一部分，有助于建立和維持交流設(shè)備所需的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。交流電路中存在的無功功率的大小將取決于電壓和電流之間的相移或相角，就像有功功率一樣，“提供”無功功率為正，“消耗”無功功率為負(fù)。

       大多數(shù)類型的使用磁場(chǎng)的電氣設(shè)備都使用無功功率，例如電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)和變壓器。還需要在架空輸電線路上提供無功損耗。

       交流電路中功率，有功功率（瓦特），視在功率（VA）和無功功率（VAr）這三個(gè)元素的關(guān)系可以用直角三角形的三個(gè)邊表示。這種表示稱為冪三角，如下所示：

       交流電路中的電源

       從上面的功率三角形可以看出，交流電路提供或消耗兩種功率：有功功率和無功功率。同樣，有功功率從不為負(fù)，而無功功率可以為正或負(fù)，因此降低無功功率以提高系統(tǒng)效率始終是有利的。

       使用交流配電的主要優(yōu)點(diǎn)是可以使用變壓器來更改電源電壓水平，但是家用電器，空調(diào)和工業(yè)設(shè)備的變壓器和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)都消耗無功功率，因?yàn)??較大的導(dǎo)體會(huì)占用傳輸線上的空間并且需要使用變壓器來處理需要支付的較大電流。

       在許多方面，可以認(rèn)為無功功率就像一品脫或一杯啤酒上的泡沫頭。您向酒保支付了整杯啤酒的費(fèi)用，但您只喝了實(shí)際的液態(tài)啤酒，在很多情況下，這種液態(tài)啤酒總是少于一杯全啤酒。

       這是因?yàn)槠【频捻敳浚ɑ蚺菽┱紦?jù)了玻璃杯中的額外浪費(fèi)空間，從而為您消耗的真正液態(tài)啤酒留出了更少的空間，并且對(duì)于無功功率在許多方面都是相同的想法。

       但是對(duì)于許多工業(yè)電源應(yīng)用來說，無功功率通常對(duì)于電路具有幫助。有功或有功功率是為運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，給房屋供暖或照明電燈泡而提供的能量，而無功功率則提供了調(diào)節(jié)電壓的重要功能，從而有助于通過公用電網(wǎng)和輸電線路有效地移動(dòng)功率。負(fù)載所需的位置。

       雖然減少無功功率以幫助改善功率因數(shù)和系統(tǒng)效率是一件好事，但無功功率的缺點(diǎn)之一是需要足夠數(shù)量的無功功率來控制電壓并克服傳輸網(wǎng)絡(luò)中的損耗。這是因?yàn)?，如果電網(wǎng)電壓不夠高，則無法提供有功功率。但是，網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)的無功功率過多會(huì)導(dǎo)致過熱（I 2 * R損耗），不希望的壓降以及沿傳輸線的功率損耗。

       無功功率因數(shù)校正

       避免無功電荷的一種方法是安裝功率因數(shù)校正電容器。通常，住宅用戶僅對(duì)以千瓦時(shí)（kWhr）消耗的有功功率計(jì)費(fèi)，因?yàn)橛捎谥圃焐淘诖蠖鄶?shù)家用電器中內(nèi)置了功率因數(shù)校正電容器，因此幾乎所有住宅和單相功率因數(shù)值都基本相同。

       另一方面，使用三相電源的工業(yè)客戶的功率因數(shù)差異很大，因此，電力公司可能必須考慮這些工業(yè)客戶的功率因數(shù)，如果其功率因數(shù)降至低于一個(gè)規(guī)定值，因?yàn)楣檬聵I(yè)公司向工業(yè)客戶提供電力的成本更高，因?yàn)樾枰蟮膶?dǎo)體，更大的變壓器，更大的開關(guān)裝置等來處理更大的電流。

       通常，對(duì)于功率因數(shù)小于0.95的負(fù)載，需要更多的無功功率。對(duì)于功率因數(shù)值大于0.95的負(fù)載，由于可以更有效地消耗功率，因此被認(rèn)為是良好的；而功率因數(shù)為1.0或1的負(fù)載被認(rèn)為是理想的，并且不使用任何無功功率。

       然后我們看到“視在功率”是“無功功率”和“有功功率”的組合。有功功率或有功功率是僅包含電阻性組件的電路的結(jié)果，而無功功率則是包含電容性和電感性組件的電路的結(jié)果。幾乎所有的交流電路都包含這些R，L和C分量的組合。

       由于無功功率會(huì)脫離有功功率，因此必須在電氣系統(tǒng)中加以考慮，以確保提供的視在功率足以提供負(fù)載。這是理解交流電源的關(guān)鍵方面，因?yàn)殡娫幢仨毮軌驗(yàn)槿魏谓o定負(fù)載提供必要的伏安（VA）電源。