⚡ 電功率計算器

電功率是電路傳輸電能的速率。在直流電路中，功率就是 P = V × I（電壓 × 電流），單位瓦特（W）。在含感性元件（電感和電容）的交流電路中，情況更復雜：部分能量在源和感性元件之間來回振盪而不做有用功。這導致三種功率：有功功率 P（瓦特，做實際功的能量）、無功功率 Q（VAR，來回振盪的能量）和視在功率 S（VA，P和Q的向量和）。

功率因數（PF = cos φ）是有功功率與視在功率之比：PF = P/S。純電阻負載（加熱器、白熾燈）PF = 1.0，所有視在功率都變成有功功率。電動機可能PF = 0.8，意味著80%的視在功率做有用功，20%是無功。電力公司對工業使用者收取低功率因數附加費，因為無功功率雖不做功但仍然佔用電網容量。

直流電路：P = V × I，P = I²R，P = V²/R 三式等價。交流電路使用RMS值和電壓電流相位差角φ：

派生指標電能消耗：能量 = P × t，單位瓦時（Wh）或千瓦時（kWh）。100 W燈泡亮10小時消耗 1000 Wh = 1 kWh。

1. 選擇電路型別：直流或交流。
2. 輸入電壓 (V) 和電流 (I)。
3. 交流需輸入功率因數 (PF = cos φ，0到1之間)。
4. 點選計算獲取有功功率、視在功率、無功功率。
5. 檢視給定執行時間下的電能消耗估算。

瓦特 (W) 和伏安 (VA) 有什麼區別？

瓦特測量有功功率——實際做功的能量（加熱、照明、機械運動）。VA測量視在功率——電源必須提供的總功率，包括來回振盪的無功功率。電阻負載（PF=1）時W=VA。PF=0.8的電機1000 VA負載只輸出800 W有用功。

好的功率因數是多少？

PF = 1.0（純電阻）最理想。電力公司通常要求工業使用者維持PF ≥ 0.9。低於0.85被認為差，可能被收取罰款。用電容櫃或同步調相機來補償感性負載導致的低功率因數。

如何從功率計算電費？

電能 (kWh) = 功率 (W) × 時間 (h) / 1000。費用 = 電能 × 單價 (元/kWh)。1500 W加熱器每天4小時使用30天，電價0.6元/kWh：1500 × 4 × 30 / 1000 × 0.6 = 108元。

什麼是無功功率，它浪費嗎？

無功功率（VAR）是在源和感性/容性元件之間來回振盪的能量，不做有用功。它不直接出現在電費上（電錶測有功功率），但它佔用電網——更粗的導線、更大的變壓器和更多的發電容量來處理它。電力公司對工業使用者按電能（kWh）和需量/視在功率（kVA）分別計費。

功率因數能大於1嗎？

不能。PF = cos(φ)，範圍0到1。PF = 0表示純無功（無有功功率），PF = 1表示純電阻（所有視在功率都是有功）。如果負載產生功率（如太陽能逆變器向電網回饋），功率因數可能為負。

三相功率和單相有什麼不同？

在平衡三相系統中，總功率 = √3 × V_line × I_line × PF，其中V_line和I_line是線電壓和線電流。三相輸電更平滑（紋波更小），同樣的功率等級使用更少的導線材料，所以工業應用普遍使用三相。

功率因數校正對工業用電客戶很重要：在感性負載（電機、變壓器）兩端並聯電容可以將PF從0.7提升到0.95，降低視在功率從而減少電力公司的需量電費。UPS和發電機以VA而非瓦特標註，因為它們必須提供全部視在功率而不論功率因數。1000 VA的UPS在PF = 0.6時只能輸出600 W有功功率。用萬用表測量功率時注意，便宜表分別測RMS電壓和電流然後算視在功率（V×I）——只有真功率表（帶相位測量）才能讀有功功率。三相系統總功率 P = √3 × V_line × I_line × PF（平衡負載）。家中的電錶積分有功功率隨時間計算kWh用於計費。