為什么電網中存在有功功率與無功功率？

摘要：在日常生活中，老百姓的家用電費是通過有功功率計算的。那么，無功功率在電網系統中扮演著什么樣的角色呢?今天，讓我們一起來品閱一下它們之間的故事。

什么是有功功率?

有功功率(P)是指保持設備運行所需要的電功率，也就是將電能轉化為其它形式的能量(機械能，光能，熱能等)的電功率。

比如：5.5千瓦的電動機就是把5.5千瓦的電能轉換為機械能，帶動水泵抽水或脫粒機脫粒。

什么是無功功率?

無功功率比較抽象，它主要用于電氣設備內電場與磁場的能量交換，在電氣設備(電路系統)中建立和維護磁場的功率，不表現對外做功。凡是有電磁線圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功率。

比如：40瓦的日光燈，除需40多瓦有功功率(鎮流器也需消耗一部分有功功率)來發光外，還需80乏左右的無功功率供鎮流器的線圈建立交變磁場用。

為什么功率分有功功率與無功功率?

請查看下表：

從表中可以看出，電路中僅有電阻，電壓與電流是不會有相位差，有功功率即為全功率。但是，實際的用電設備中，還存在著電感、電容元件，使得電壓與電流有相位差，從而有有功與無功之分。

其計算公式如下：

有功功率與無功功率的關系

電機運行時所需的旋轉磁場，就是靠無功功率來建立和維護的。有了旋轉的磁場，才能使轉子轉動，帶動機械的運行，從而實現電能轉換為機械能。

變壓器的工作也需要無功功率，使一次線圈產生磁場，二次線圈感應出電壓。

舉一個簡單的例子說明：

把有功看作面粉，把無功看作水。

通過水的幫助，面粉轉化成各種各樣的食物。

類似的，“有功”在“無功”的幫助下，進行做功完成能量的轉化。

有功與無功，缺一不可

凡是有電磁線圈的電氣設備運行時都需要建立磁場，而建立及維護磁場消耗的能量都來自無功功率。

沒有無功功率電機不能轉動、變壓器不能運行、電抗器不能工作、繼電器不會動作，所有設備中的磁場無法建立，電氣設備也就不會運行。

因此供電系統中除了對用戶提供有功功率，還要提供無功功率，兩者缺一不可，否則電氣設備將無法運行。