视在功率、有功功率、无功功率.doc

视在功率、有功功率、无功功率
视在功率中心说——是电工学的新发展
择要:
在交流电的电感负载中消耗三种电功率,书中否认其中两个,只承认有功功率能做功,它代表电路中的总电能。但因无功功率和视在功率都是客观存在的事物,它们的变化必然对负载做功大小产生影响,所以在交电流中的总阻抗、总电流和总电压降都是用视在功率中的参数表示的。尤其是电路谐振现象已经得到了广泛的应用,不仅产生理论与实践的矛盾,还存在着理论与理论之间的矛盾。
在当代电工书中讲的是“有功功率中心说”,在实践中应用的是“视在功率中心说”。对于电工来说,在实践中经常使用的是电流表、电压表和欧姆表,所测量的都是视在功率中的参数,总阻抗(欧姆)、总电流(有效电流)、总电压降(有效电压)。有功功率表很少使用,在配电盘上安装的更少;在电信技术中应用的是“品质因数”,而不是“有功功率因数”。
又因为书中理论不能解答电路谐振现象是否产生能量问题?严重地影响了利用电容器节电工作,在经济上造成极大的损失。为了研究节电理论,通过对各种实践现象的分析,发现无功功率能做功,电路谐振产生能量问题,总结出符合实践的新学说——“视在功率中心说”。
新观点能说明交流电路中的一切现象和本质,能达到理论与实践的统一,宏观点与微观相一致的,理论与理论之间没有矛盾存在。对生产力的发展起着推动作用,其经济价值是巨大的。
关键词:有功功率、无功功率、视在功率、谐振能
正文:
在当代电力能源紧张,电力供不应求,研究节电工作是国家的头等大事。从实践中看,利用电容器节约电能效果很大,国家还把利用电容器节电列为重点的推广项目之一。但从理论方面解答不出利用电容器节电的真正原因,从节电的计算公式中也看不出节电的实际效果,尤其是不收无功功率电费(变相收),就使用电单位安装电容器得不到经济效益,用电单位领导就不同意安装电容器。因此探讨利用电容器节电的本质,改变收电费的方法,是推广利用电容器节电的关键。现在的情况是:实践走在理论的前边,理论阻碍了实践的发展,如果有了新的理论做指导,实践就会飞速向前。
一、电工学的发展历史
电工学与其它科学一样,是一步一步地向前发展,每走一步都要经过艰苦的历程。电工学的发展史可分为三个阶段:
1、在电工学的发展史上,首先应用的是直流电,它是电工学发展史上的第一个阶段。使社会的生产力发展向前迈出了一大步,从蒸汽机时代开始往电动机时代过度。
2、因为实践的发展,人们发现交流电比直流电有更多的优点,在此阶段人们发明了变压器,为人类更好地应用交流电做出了巨大贡献。交流电的应用是电工学发展史上的第二个阶段。在这个阶段中,电动机完全代替了蒸汽机,社会的生产力向前发展更快。
3、在交流电的广泛应用后,实践又向前发展。人类发明了电容器,又发现电路谐振时电流或电压会增大,人们又开始研究利用电路谐振现象。电容器的发明和电路谐现象的利用,使社会飞速地向前进。
(1)在电信技术中,人们利用电路谐振现象选择信号,发明了收音机、电报、电话、电视和手机等推动了电信业和机械自动化的发展。从实践中看,如果没有利用电路谐振现象选择信号,就没有今天的自动化和现代化。
(2)在电力电网中,人们利用电力电容器补偿无功功率的损失,使电网中的电能增大,电压稳定负载做功增加。发电机的容量虽然是用有功功率表示的,但在运行中不能超过额定的电流和电压,如果没有电容器补偿无功功率,只能输出1/2的电能。
因为无功功率在交流电路中是不可缺少的,不论是否承认它能做功,输出有功功率时都需要消耗一定数量的无功功率,电感负载(变压器和电动机)做功也同样要消耗一定数量的无功功率,也就是说无功功率是无法消灭的。不从发电机中供给,也必须从其它地方供给。如果在电力电网中不补偿无功功率,全社会就会缺少一半左右的电能,就会倒退几百年。
因为电路谐振现象的广泛应用,又进一步推动生产力的发展,所以称电工学发展的第三个阶段。
在第三阶段中,人们还在停留在感性认识阶段,只知道电路谐振现象有用处,不了解电路谐振时是否产生能量?这就产生一个大矛盾——电路谐振现象不产生
能量,为什么会有利用价值?从能量守恒定律方面分析:负载做功是由能量转变的,如果电路中的电能不增大,负载做功为什么会增加呢?电容器补偿无功功率与电路谐振是什么关系呢?有许多问题找不到答案。
如果利用反思的方法,去分析研究以上的矛盾,就会得出异想不到的结果。即:发现无功功能做功,电路谐振时产生能量。从理论上说明电路谐振的本质,使书中理论与实践的矛盾都迎刃而解了,这就是从感性认识发展到理性认识。
二、电工学中的两种不同的学说
世界上的一切事物都是互相联系的,在电工学中,因为对无功功率认识不同,就产生不同的学说:
1、有功功率中心学(主要观