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從功率三角形也可以看出，有功功率P為視在功率S的余弦值，這個(gè)余弦就是功率因數(shù)。

前文提到，功率因數(shù)的本質(zhì)是電壓與電流相位差φ的余弦值，也就是說，功率三角形中的夾角φ其實(shí)也是電壓與電流的相位差。而電動(dòng)機(jī)之所以會(huì)使系統(tǒng)功率因數(shù)下降，其實(shí)是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)繞組的電流與電壓之間存在相位差，且電壓超前電流左邊為電動(dòng)機(jī)的電路模型，繞組由電感與電阻串聯(lián)組成，右邊為電動(dòng)機(jī)的電壓與電流相量圖。所謂相量圖，簡(jiǎn)單來說，就是用有向線段表示電壓與電流的大小與(初)相位，其中線段的長(zhǎng)度表示大小，箭頭指向表示初相位，例如圖1-2所示的電壓在電流的逆時(shí)針方向，就表示電壓超前電流，兩者相位差為φ。

即使大家不知道電容補(bǔ)償，也應(yīng)該聽過功率因數(shù)。所謂功率因數(shù)，簡(jiǎn)單來說，就是有功功率P對(duì)容量S(視在功率)的占比，用符號(hào)“λ"表示，其本質(zhì)是電壓與電流相位差φ的余弦值，即λ=cosφ=P/S。

其中有功功率P其實(shí)就是平均功率，是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ秒娖魃蠘?biāo)識(shí)的功率，如節(jié)能燈的功率40W，熱水器的功率1500W等。

既然功率因數(shù)變小會(huì)降低變壓器的有功輸出，那減小的那部分容量又去了哪里呢?其實(shí)，那部分容量被線圈(電動(dòng)機(jī)繞組)用來進(jìn)行能量交換了，因?yàn)槔@組在通過電流時(shí)會(huì)激發(fā)磁場(chǎng)，而磁場(chǎng)是具有能量的。換言之，電流在繞組中激發(fā)磁場(chǎng)需要吸收能量，即吸收電能并轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能量，這個(gè)交換能量的過程，就用無功功率來描述。

因?yàn)椤肮β?本身就表示能量變化的快慢，無功功率也是“功率"，所以它也是反映能量交換快慢的物理量，用符號(hào)Q表示。

顯然也是存在的，且當(dāng)電感電流和電容電流大小相等、方向相反時(shí)，電感電容的并聯(lián)組合對(duì)外就相當(dāng)于開路，因?yàn)樗鼈兊碾娏骱蜑榱?，?duì)外沒有電流。為了便于理解，大家可以自行賦值舉例，在此我就不再過多闡述。就好比拿兩個(gè)電壓相等的干電池以首尾相連的方式并聯(lián)，對(duì)外沒有電流。

綜上所述，當(dāng)電感和電容串聯(lián)時(shí)，兩者電流相等，電壓反相，若電壓大小相等，其串聯(lián)組合就相當(dāng)于短路，這也叫電感和電容的串聯(lián)諧振;當(dāng)電感和電容并聯(lián)時(shí)，兩者電壓相等，電流反相，若電流大小相等，其并聯(lián)組合就相當(dāng)于開路，這也叫電感和電容的并聯(lián)諧振。關(guān)于諧振的更多內(nèi)容

電容的電壓與電流存在相位差的原因與電感一樣，都是因?yàn)槠潆妷汉碗娏鞑皇钦壤P(guān)系，但電容的電壓與電流成積分關(guān)系，所以電感和電容兩種的電壓電流關(guān)系也有區(qū)別。為了讓大家能夠直觀看出這個(gè)區(qū)別，我們以電感和電容的串并聯(lián)電路為例。顯然是存在的，且當(dāng)電感電壓和電容電壓大小相等、方向相反時(shí)，電感電容的串聯(lián)組合對(duì)外就相當(dāng)于短路，因?yàn)槠浣M合兩端的電位相等，大家可以自行賦值舉例進(jìn)行理解。就好比拿兩個(gè)電壓相等的干電池以正極接正極的方式串聯(lián)，對(duì)外沒有電壓。LC串聯(lián)電壓反相，那并聯(lián)會(huì)怎樣呢?我們接著往下看。

所示的電感電壓電流波形圖，表示了電感的電壓超前電流90°，因?yàn)槠查_時(shí)間，僅從波形圖來看，兩個(gè)波形的零點(diǎn)(都是正斜率或負(fù)斜率)間最小角度為90°。為什么電感的電壓和電流不同步呢?這是因?yàn)殡姼械碾妷汉碗娏鞑皇钦壤P(guān)系，而是成微分關(guān)系，所以不像電阻那樣簡(jiǎn)單。

類似的，電容的電壓和電流也有一個(gè)相位差。但區(qū)別于電感，在電容元件中，當(dāng)電流在計(jì)時(shí)零點(diǎn)的值為零，且隨時(shí)間變大時(shí)，電壓在計(jì)時(shí)零點(diǎn)的值卻為最小值(負(fù)值)，且隨時(shí)間變大，

結(jié)合電壓電流波形，當(dāng)電壓、電流波形為正半周時(shí)，表明其實(shí)際方向和參考方向一致;當(dāng)波形處于負(fù)半周時(shí)，表明電壓和電流實(shí)際方向和參考方向相反，圖1-3中的藍(lán)色圖形為實(shí)際方向，黑色為參考方向。對(duì)于電阻而言，流過電阻的電流與電阻兩端的電壓同步變化，所以不管是大小還是方向，都保持一致的趨勢(shì)，但電感和電容比較特別，它們兩者的電壓和電流都不是同步變化的，而是有一個(gè)相位差。所謂相位差，可以理解為電壓和電流的變化趨勢(shì)差，例如在電感元件中，當(dāng)電流在計(jì)時(shí)零點(diǎn)的值為零，且隨時(shí)間變大時(shí)，電壓在計(jì)時(shí)零點(diǎn)的值卻為最大值，且隨時(shí)間變小，所謂交流電路，是指電路中的電壓和電流隨時(shí)間作周期性變化的電路，如下圖1-2所示。而上文所提及的交流電路，都是指的正弦交流電路。正弦交流電路的電壓和電流隨時(shí)間做正弦規(guī)律變化。這里的“正弦規(guī)律"可以是正弦函數(shù)，也可以是余弦函數(shù)，這是因?yàn)檎液瘮?shù)和余弦函數(shù)的變化規(guī)律相同，它們兩者間的區(qū)別僅在于相角差。另外，正弦交流電路也是我們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髦兴佑|的電路。顯然，正弦交流電路中電壓、電流的大小和方向都隨時(shí)間變化，而在電路中，往往需要標(biāo)定兩者的方向，所以這里就涉及到了參考方向和實(shí)際方向的問題。如圖1-3所示，假定交流電壓源的電壓參考方向?yàn)樯险仑?fù)，電流的參考方向?yàn)閺淖蟮接摇?/span>

當(dāng)然，實(shí)際上的電感線圈和電容器多多少少都會(huì)有損耗，即存在電阻，例如電動(dòng)機(jī)線圈的電阻有幾歐到幾十歐不等，電容的電阻相對(duì)較小。

總的來說，電感和電容在直流電路中的應(yīng)用相對(duì)較少，例如電感線圈可以用于電磁鐵的勵(lì)磁，電容器可以用于隔直或儲(chǔ)能。它們更多的是應(yīng)用于交流電路。西門子G120C系列緊湊型變頻器西門子G120C系列緊湊型變頻器