⚡ 电功率计算器

电功率是电路传输电能的速率。在直流电路中，功率就是 P = V × I（电压 × 电流），单位瓦特（W）。在含感性元件（电感和电容）的交流电路中，情况更复杂：部分能量在源和感性元件之间来回振荡而不做有用功。这导致三种功率：有功功率 P（瓦特，做实际功的能量）、无功功率 Q（VAR，来回振荡的能量）和视在功率 S（VA，P和Q的矢量和）。

功率因数（PF = cos φ）是有功功率与视在功率之比：PF = P/S。纯电阻负载（加热器、白炽灯）PF = 1.0，所有视在功率都变成有功功率。电动机可能PF = 0.8，意味着80%的视在功率做有用功，20%是无功。电力公司对工业用户收取低功率因数附加费，因为无功功率虽不做功但仍然占用电网容量。

直流电路：P = V × I，P = I²R，P = V²/R 三式等价。交流电路使用RMS值和电压电流相位差角φ：

派生指标电能消耗：能量 = P × t，单位瓦时（Wh）或千瓦时（kWh）。100 W灯泡亮10小时消耗 1000 Wh = 1 kWh。

1. 选择电路类型：直流或交流。
2. 输入电压 (V) 和电流 (I)。
3. 交流需输入功率因数 (PF = cos φ，0到1之间)。
4. 点击计算获取有功功率、视在功率、无功功率。
5. 查看给定运行时间下的电能消耗估算。

瓦特 (W) 和伏安 (VA) 有什么区别？

瓦特测量有功功率——实际做功的能量（加热、照明、机械运动）。VA测量视在功率——电源必须提供的总功率，包括来回振荡的无功功率。电阻负载（PF=1）时W=VA。PF=0.8的电机1000 VA负载只输出800 W有用功。

好的功率因数是多少？

PF = 1.0（纯电阻）最理想。电力公司通常要求工业用户维持PF ≥ 0.9。低于0.85被认为差，可能被收取罚款。用电容柜或同步调相机来补偿感性负载导致的低功率因数。

如何从功率计算电费？

电能 (kWh) = 功率 (W) × 时间 (h) / 1000。费用 = 电能 × 单价 (元/kWh)。1500 W加热器每天4小时使用30天，电价0.6元/kWh：1500 × 4 × 30 / 1000 × 0.6 = 108元。

什么是无功功率，它浪费吗？

无功功率（VAR）是在源和感性/容性元件之间来回振荡的能量，不做有用功。它不直接出现在电费上（电表测有功功率），但它占用电网——更粗的导线、更大的变压器和更多的发电容量来处理它。电力公司对工业用户按电能（kWh）和需量/视在功率（kVA）分别计费。

功率因数能大于1吗？

不能。PF = cos(φ)，范围0到1。PF = 0表示纯无功（无有功功率），PF = 1表示纯电阻（所有视在功率都是有功）。如果负载产生功率（如太阳能逆变器向电网回馈），功率因数可能为负。

三相功率和单相有什么不同？

在平衡三相系统中，总功率 = √3 × V_line × I_line × PF，其中V_line和I_line是线电压和线电流。三相输电更平滑（纹波更小），同样的功率等级使用更少的导线材料，所以工业应用普遍使用三相。

功率因数校正对工业用电客户很重要：在感性负载（电机、变压器）两端并联电容可以将PF从0.7提升到0.95，降低视在功率从而减少电力公司的需量电费。UPS和发电机以VA而非瓦特标注，因为它们必须提供全部视在功率而不论功率因数。1000 VA的UPS在PF = 0.6时只能输出600 W有功功率。用万用表测量功率时注意，便宜表分别测RMS电压和电流然后算视在功率（V×I）——只有真功率表（带相位测量）才能读有功功率。三相系统总功率 P = √3 × V_line × I_line × PF（平衡负载）。家中的电表积分有功功率随时间计算kWh用于计费。