有功、无功与视在功率
无功功率
交流电路中,电感电容不耗散能量——仅存储释放。但因汲取电流同时跨压降,似乎消耗功率。这种表观消耗称无功功率,单位伏安无功 (VAR),非瓦特。
无功功率标准符号为大写 Q。
有功功率
真正传递给负载的可用能量称有功功率,单位瓦特 (W)。符号为大写 P。
视在功率
结合电阻电抗效应后的结果称视在功率。即 RMS 电压电流乘积,无视相角,单位伏安 (VA)。符号 S。
计算无功、有功、视在功率
实践中,有功功率取决于电路电阻元件 (R);无功功率系于电抗 (X);视在功率反映总阻抗 (Z)。因电压电流阻抗可为复数,功率计算依赖其幅值——极坐标表示——而非直角分量。
例如,从电流测量求有功功率,用电流幅值而非仅实部或虚部。同理,视在功率计算需电压阻抗幅值。
标量功率方程
下图给出三种功率与 R、X、Z 关系关键方程(均用幅值)。

注意有功和无功功率各有两公式,视在功率有三不同表达式——仅一者常用于视在功率计算。
将这些方程应用三典型场景:
- 纯电阻负载
- 纯电抗负载
- 含电阻电抗混合负载
纯电阻负载

纯电阻负载的有功、无功、视在功率。
纯电抗负载

纯电抗负载的有功、无功、视在功率。
电阻/电抗混合负载

混合电阻/电抗负载的有功、无功、视在功率。
功率三角形
有功、无功、视在功率相互关系可视为直角三角形——称功率三角形:

功率三角形:视在功率(斜边)、有功功率(邻边)、无功功率(对边)。
用基本三角函数,给定两边或一角可解任意边。电压电流夹角即功率因数角,为电路阻抗相角。
关键要点- 有功功率 (P) 是实际消耗能量,单位瓦特。
- 无功功率 (Q) 是源与电抗元件间振荡能量,单位 VAR。
- 视在功率 (S) 是两者综合效应,单位 VA。
- 三者构成直角三角形:S² = P² + Q²,功率因数 = P / S。
- 准确功率计算需用电压、电流、阻抗幅值。
- 交流功率工作表
工业技术