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问 国家有什么标准吗? 答 1: RE功率因数仍然是这样定义的，不过已经没有什么意义了，有功功率是平均值，无功功率是峰值。关于谐波条件下无功的定义目前国家和IEC都还没有标准。IEEE有一种禁不住仔细推敲的定义，不过没有得到IEC和各国的认可。 答 2: 那电力部门用的功率因数测量都是用ASIC测得的,这该是标准吧要不然电力部门不就亏本了吗?例如ADE7753 答 3: 搞错了吧？？？！！！记得功率因数是有功功率与视在功率之比才对。

照LZ的理解，100W白炽灯有功功率100W，无功功率为0，功率因素岂不是无穷大？ 答 4: 写错了，写错了。我的主要问题是有谐波时，如何计算功率因数 答 5: 电力部门很头痛电力部门对于大的谐波用户很头痛.大的谐波用户很多是专线，据电力部门统计，大谐波用户线损可高达30%。按现有标准检定的电能表根本无法准确计量，但是电力部门也没有办法，表是合格的，也没有窃电。现在有的地区对谐波用户采用基波表计量，甚至有的国家采用视在电能。 答 6: 讲的对吗?视在功率中心说——是电工学的新发展


视在功率中心说——是电工学的新发展
择要：
在交流电的电感负载中消耗三种电功率，书中否认其中两个，只承认有功功率能做功，它代表电路中的总电能。但因无功功率和视在功率都是客观存在的事物，它们的变化必然对负载做功大小产生影响，所以在交电流中的总阻抗、总电流和总电压降都是用视在功率中的参数表示的。尤其是电路谐振现象已经得到了广泛的应用，不仅产生理论与实践的矛盾，还存在着理论与理论之间的矛盾。
在当代电工书中讲的是“有功功率中心说”，在实践中应用的是“视在功率中心说”。对于电工来说，在实践中经常使用的是电流表、电压表和欧姆表，所测量的都是视在功率中的参数，总阻抗（欧姆）、总电流（有效电流）、总电压降（有效电压）。有功功率表很少使用，在配电盘上安装的更少；在电信技术中应用的是“品质因数”，而不是“有功功率因数”。
又因为书中理论不能解答电路谐振现象是否产生能量问题？严重地影响了利用电容器节电工作，在经济上造成极大的损失。为了研究节电理论，通过对各种实践现象的分析，发现无功功率能做功，电路谐振产生能量问题，总结出符合实践的新学说——“视在功率中心说”。
新观点能说明交流电路中的一切现象和本质，能达到理论与实践的统一，宏观点与微观相一致的，理论与理论之间没有矛盾存在。对生产力的发展起着推动作用，其经济价值是巨大的。
关键词：有功功率、无功功率、视在功率、谐振能

正文：
在当代电力能源紧张，电力供不应求，研究节电工作是国家的头等大事。从实践中看，利用电容器节约电能效果很大，国家还把利用电容器节电列为重点的推广项目之一。但从理论方面解答不出利用电容器节电的真正原因，从节电的计算公式中也看不出节电的实际效果，尤其是不收无功功率电费（变相收），就使用电单位安装电容器得不到经济效益，用电单位领导就不同意安装电容器。因此探讨利用电容器节电的本质，改变收电费的方法，是推广利用电容器节电的关键。
现在的情况是：实践走在理论的前边，理论阻碍了实践的发展，如果有了新的理论做指导，实践就会飞速向前。
一、电工学的发展历史
电工学与其它科学一样，是一步一步地向前发展，每走一步都要经过艰苦的历程。电工学的发展史可分为三个阶段：
1、在电工学的发展史上，首先应用的是直流电，它是电工学发展史上的第一个阶段。使社会的生产力发展向前迈出了一大步，从蒸汽机时代开始往电动机时代过度。
2、因为实践的发展，人们发现交流电比直流电有更多的优点，在此阶段人们发明了变压器，为人类更好地应用交流电做出了巨大贡献。交流电的应用是电工学发展史上的第二个阶段。在这个阶段中，电动机完全代替了蒸汽机，社会的生产力向前发展更快。
3、在交流电的广泛应用后，实践又向前发展。人类发明了电容器，又发现电路谐振时电流或电压会增大，人们又开始研究利用电路谐振现象。电容器的发明和电路谐现象的利用，使社会飞速地向前进。
（1）在电信技术中，人们利用电路谐振现象选择信号，发明了收音机、电报、电话、电视和手机等推动了电信业和机械自动化的发展。从实践中看，如果没有利用电路谐振现象选择信号，就没有今天的自动化和现代化。
（2）在电力电网中，人们利用电力电容器补偿无功功率的损失，使电网中的电能增大，电压稳定负载做功增加。发电机的容量虽然是用有功功率表示的，但在运行中不能超过额定的电流和电压，如果没有电容器补偿无功功率，只能输出1/2的电能。
因为无功功率在交流电路中是不可缺少的，不论是否承认它能做功，输出有功功率时都需要消耗一定数量的无功功率，电感负载（变压器和电动机）做功也同样要消耗一定数量的无功功率，也就是说无功功率是无法消灭的。不从发电机中供给，也必须从其它地方供给。如果在电力电网中不补偿无功功率，全社会就会缺少一半左右的电能，就会倒退几百年。
因为电路谐振现象的广泛应用，又进一步推动生产力的发展，所以称电工学发展的第三个阶段。
在第三阶段中，人们还在停留在感性认识阶段，只知道电路谐振现象有用处，不了解电路谐振时是否产生能量？这就产生一个大矛盾——电路谐振现象不产生能量，为什么会有利用价值？从能量守恒定律方面分析：负载做功是由能量转变的，如果电路中的电能不增大，负载做功为什么会增加呢？电容器补偿无功功率与电路谐振是什么关系呢？有许多问题找不到答案。
如果利用反思的方法，去分析研究以上的矛盾，就会得出异想不到的结果。即：发现无功功能做功，电路谐振时产生能量。从理论上说明电路谐振的本质，使书中理论与实践的矛盾都迎刃而解了，这就是从感性认识发展到理性认识。
二、电工学中的两种不同的学说
世界上的一切事物都是互相联系的，在电工学中，因为对无功功率认识不同，就产生不同的学说：
1、有功功率中心学（主要观点）
（1）无功功率不消耗能量与它产生电压降的矛盾
在电工书中，认为无功功率不消耗电能，也不能做功；就产生一个“有功功率中心说”。在当代电工书中虽然没有这个提法，这个名词，但实际上就是这个观点。
（2）不同负载利用相同公式计算与实践相矛盾
在交流电功率中，书中讲的三种电功率，否认了其中的两个，无功功率和视在功率都没有实际意义。人们把有功功率当成总电能，认为电能做功都是由有功功率转变的。电功率计算公式只有一个，这就是：P=IUCOSФ。
如果利用此计算公式计算，电动机转子中的导体就应利用电阻大的材料，因为电阻越大有功功率因数越高。但在实践中电动机转子中的导体是利用电阻小的材料，产生理论与实践的矛盾。
（3）电路谐振不产生能量与电路谐振现象的广泛应用相矛盾
在“有功功率中心说”中，不承认电路谐振时产生能量，但在实践中还要利用电路谐振现象，不难看出不产生能量与电路谐振现象广泛应用是矛盾的。
因为“有功功率中心说”存在着理论与实践的矛盾，实践是客观的，不是由人们的意识能改变的，要想达到理论与实践的统一，就必须提出新的理论。
2、视在功率中心说（主要观点）
（1）有电压降就有能量消耗
从无数实践中得知：在交流电路中存在的感抗和阻抗是消耗电能的主要原因，因感抗是客观存在的事物（它不是虚数）所以它产生电压降，电压降就是消耗能量的根据，无功功率有实际的量纲存在，它的存在对其它事物产生影响，对电源来说它消耗电能，对负载来说做功大小与无功功率的变化有关系；通过对实践现象的分析，产生一个“视在功率中心说”。
在当代电工书中虽然也没有这个提法，也没有这个名词，但它是从实践中总结出来的，是一个新事物。在交流电功率中，书中讲的三种电功率，都有它的实际意义。
（2）不同负载利用不同公式计算
根据功率三角形中分析：视在功是三角形的斜边，它可以代表整体，是有功功率与无功功率的矢量和，可以代表“总电能”。有功功率和无功功率分别是三角形的一个直角边，它们都是代表部分，部分不能代替整体，有功功率不能代表总功率。
因为电能做功时需要的能量不同，主要做功功率也不同。需要热能做功时，利用有功功率公式计算。P=IUCOSФ；如果利用磁埸能做功，在设计时就选择无功功率公式计算。Q=IUSinФ。
在电动机转子中，因为有功功率也产生磁埸，在计算做功功时就要利用视在功率计算。电功率总公式为：P=IU。此公式对纯电阻负载（电感=0）也适用。
（3）因为电路谐振时产生能量，所以才有利用价值
在交流电路中，负载做功是由能量转变的。如果电路谐振时，不产生能量就不会在实践中得到应用。现在电路谐振现象能得到广泛的利用，说明它一定会与能量有关系，电路谐振时产生能量的观点与它在实践中的应用是相符合的。
三、有功功率中心说与视在功率中心说的共同点
两种学说观点虽然不同，但也存在着相同之处。因为“有功功率中心说”是“视在功中心说”的基础，“视在功率中心说”是“有功功率中心说”的发展，因此两个学说有共同点。
1、在交流电路中的电阻、电流和电压计算公式是一样的，也就是说，当代的电工书中的电阻、电流和电压计算公式，没有错误，都是符合实践的。
2、在交流电功率计算中，功率三角形的计算公式是一样的，在设计时电阻或电感负载选择的材料是相同的。纯电阻负载用电阻大的材料，电感负载用电阻小的材料。
3、无功功率是客观存在的事物，电路谐振时电流或电压增大的现象是公认的。
4、电路谐振现象的应用，观点也是一样的。在当代人们虽然不承认电路谐振时产生能量，但对电路谐振现象的应用是大力提倡的，尤其是对电力系统中，利用电容器补偿无功功率方面观点是相同的。
四、有功功率中心说与视在功率中心说的不同点
同一事物有两种不同的观点，哪种观点是正确的呢？俗话说：“不怕不识货，就怕货比货”。因为实践是检验真理的唯一标准，哪种理论符合实践现象，能反映实践的本质，哪种理论就是真理。
1、 在纯电感负载中，对瞬时的平均功率计算不同
（1）有功功率中心说：
认为瞬时平均功率，等于瞬时功率代数和的平均值。①因为书中讲的是纯电感电路，假设纯电阻为零，瞬时功率是无功功率的瞬时值，如果说是有功功率为“零”，是所问非所答。②如果是无功功率瞬时平均功率为“零”，此种计算与无功功率量纲的存在相矛盾。
  （2）视在功率中心说：
根据无功功率是客观存在的事实，并且能测量出它的大小，瞬时平均功率不会等于“零”。瞬时平均功率应等于瞬时功率绝对值和的平均值，此种计算与实践相一致。
  ２、对电流与电压的相位差，认识不同
  （1）有功功率中心说：
书中把宏观功的计算公式，应用在交流电功率计算当中，其公式为：Ｐ＝ＩＵＣＯＳ∮；按此公式计算，无功功率无量纲。在纯电感负载中：Ｐ=Ｓ=0，不符合事实。
（2）视在功率中心说：
因为时间角度与空间角度不同，力与物体运动方向空间夹角90度时，力不做功；力与物体运动时间夹角90度时力能做功。①因为电压与电流空间夹角为0度或180度，所以一半时间做正功，一半时间做负功；②因为做正功与做负功的时间不同，不能互相抵消，特别是当负载做正功时，电源电压变成了负载做了负功。③从总电路方面分析：在交流的电路中任何瞬间，负载没有减少，电压没有增加。因为负载是做功的，电源一半时间做负功是因有电感负载引起的，所以就应当把电感做的正功当成是电源做的功，把电源做的负功当成负载做的负载，在计算时利用瞬时功率绝对值计算。④电阻与电感好比宏观空间夹角为90度的两个分力，它们合力的功等于两个分力功的矢量和，计算公式为：  Ｓ2＝Ｐ2＋Ｑ2；
   3、对发电机的原理认识不同：
要想知道发电机和电动机原理，首先必须认识电与磁的关系，从实践中得知：①电与磁它们是同时存在同时消亡；②电路被磁埸包围（通电导体周围存在着磁埸），磁路被电埸包围（交变磁埸周围存在着电埸）；③在电感线圈中（或导体中）两个方向互相垂直，好比地球的经纬线一样；④电路可以传递磁埸能，磁路可以传递电埸能。⑤电埸与磁埸是不同事物，不能直接转化，只能间接转化；⑥电能与磁能互相转化是通过埸来进行的。⑦电流做功必须是通路，磁能做功必须是断路。
（1）有功功率中心说：
发电机的原理是闭合导体切割磁力线产生电流。在学校时老师做的试验就是这样做的，我也确信不疑。我分别利用铁磁材料和非磁材料做成两个小发电机，试验结果是：用铁磁材料做的转子，发出的电很多；用非磁性材料做的转子发出的电极少。
为什么用铁磁材料做的转子，导体切割不到磁力线，磁力线从铁心中通过，能产生电流。而非磁性材料的导体真正能切割磁力线，可是不产生电流呢？这里面一定有一个人们不知道的“秘密”，书中理论与实践是相矛盾的。
（2）视在功率中心说：
我从失败中认识到：①电埸与磁埸是不同事物，不能直接转化，只能间接转化；②电子运动方向与磁力线方向在空间相差90度，力不能做功。③电能与磁能互相转化是通过埸来进行的。因为铁磁材料能传递电埸能，发电机转子导体中的电流是交变电埸感应的。电埸变化产生电流符合电磁理论，也符合实践的现象。作用力（电埸）与电子运动方向相同，电埸对自由电子可以做功产生电流。
此观点是否正确呢？还必须再用实践现象去检验：在变压器中，输出的导体（线圈），在铁心的外边，没有磁力线，更切割不到磁力线，为什么能产生电流呢？是因为在变压器的铁心周围存在着交变的电埸，电埸具有能量，对自由电子可以做功。
通过对实践现象的分析得出结论：发电机导体中的电流是交变电埸感应的，是交变电埸力作用的结果。书中讲的导体切割磁力线产生电流，是事物的假象。在发电机中可以讲得通，但在变压器中就讲不明白了。
4、对异步电机的转动原理认识不同：
（1）有功功率中心说：
异步电动机转子转动原因，是通电导体在磁埸中受力作用产生的。书中认为：在转子中消耗的有功功率，电流与电压同相位，产生的两个磁埸互相成90度角，能产生转矩；在转子中消耗的无功功率，电流与电压相差90度时，产生的两个磁埸相反轴线重合，不产生转矩，只产生去磁作用。
如果只从表面看，书中观点是有一定道理的，所以一直认为是真理，特别是此种观点是否认无功功率能做功最主要的证据。
因为一切事物都不是孤立存在的，如果无功功率在异步电动机中不产生转矩，理论与实践或理论与理论之间就产生了矛盾。
①书中讲有功功率产生的两个磁埸互相垂直产生转矩，与书中讲的相量图和两个电流方向相反相矛盾，与书中讲的定子的磁动势方向与转子相反不符合。
②书中讲负载实际做功的功率等于转子中的有功功率，减去铜损和机械损耗。从计算式中分析：有功功率与铜损大小是一样的，因为有功功率计算公式与铜损公式一样，即 P=I2R  ，就又产生轴功率与铜损相矛盾。
③有的人说转子中的轴功率是附加阻抗消耗的电能产生的。
从实践中分析，附加阻抗是为了用不转时的参数，计算出转子旋转时的电流和功率因数的大小。计算中时等式两边分别除以转差率，设转差率S=0.05  ， 则转子电动势增大20倍，转子中的总阻抗必须同时增大20倍，即R2改为R2/S[在转子的回路中串联了一个电阻（R2/S-R2）=（1-S）R2/S]，后增加的电阻（1-S）R2/S称为“附加电阻”。
不难看出附加电阻是虚拟的，它是一个真正的虚数，转子中的漏电抗增大20倍后，变成了不转时的电抗，电抗不是虚数，有的书中称“旋转因子”。从转子旋转时的电压方程式中看，E2S=I2S（R2+jx2s）（式中全是矢量，2S表示转子旋转时的参数），不包括附加电阻的电压降。利用附加电阻计算结果，不改变旋转时的电流大小和有功功率因数值。
还有的人说，转子中的电动势产生机械转矩，这就更不符合事实了。书中承认略去其它损耗时，定子中产生的电动势与转子中的电动势相等即：E1=E2 （矢量） ，转子电动势是传递能量的，转子中的阻抗才是消耗能量的，只有消耗能量，才能转变其它能量。
（2）视在功率中心说：
无功功率在电动机中是否能做功，是很难测量出来的，要说明异步无功功率在电动机中能做功，就要分别分析它在各种负载中的作用。
①无功功率在电流表中能产生转矩
过去外国人瓦特通过研究壶盖动的原因，发明了蒸汽机。当代中国人通过研究无功功率在电表中能产生转矩的现象，是否可以了解无功功率能做功呢？电流表虽小说明问题很大，电表好比是一个微型电动机，电动机好比是一个巨型电表。无功功率在电流表中能产生转矩，推理在异步电动机中也能做功。
②在电信技术中，调谐电路具有选择信号的能力
在调谐电路中，信号中的有功功率大小不能改变，无功功率可以增大几十倍，调谐电路能选择信号，是无功功率增大产生的，说明无功功率能做功和代表能量。
③无功功率在变压器中是否能进行能量转换
从实践中得知，无功功率能产生空载电动势，并且输入电流的相位与输出电流的相位相反；当变压器输出无功功率时，输入的也是无功功率。说明无功功率在变压器中能进行转换，此问题就是证明无功功率能做功。
④异步电动机中的转矩是两个磁埸互相作用的结果
A、异步电动机中定子和转子绕组产生的两个磁埸与变压器有相同之处，定子中的电流大小和相位是由转子中的电流和相位决定的，定子中的电流和转子中的电流方向相反，它们产生的两个磁埸方向也相反（书中也承认的）。
B、有功功率产生的两个磁埸，定子与转子磁埸不是互相差90度，它们与无功功率产生的两个磁埸一样，方向相反轴线基本重合，详见书中讲的矢量图。因为有功功率和无功功率产生的两个磁埸相对位置是一样的，有功功率能做功，无功功率也能做功。
C、定子中的磁场（磁极）不是合成磁埸，合成磁埸是由定子和转子共同产生的，它对转子不能产生转矩（自己不能对自己做功），作用力与反作用力必须分别作用在两个物体上。
D、定子中的电流产生的磁埸相对定子是旋转的，转子电流产生的磁场相对转子是不动的，因两个磁埸方向相反，互相吸引产生磁拉力，定子中的旋转磁埸带动转子旋转。电动机转矩与转子中消耗的视在功率成正比。
E、电动机做功是磁能做的功，电能只是起着传递能量作用
磁动势大小与电流和匝数成正比与电流和电压的相位无关。因为转子中的电磁功率计算公式Q=IUSin∮,无功功率是做功的（无功功的大小与磁性材料是有联系的）。
必须了解电动机转子做功大小，除了与转子电流、导体匝数有关外，还与铁心的磁导率有关。锰锌铁氧体相对磁导率为6000。非磁性材料磁通与磁势成正比，是线性关系；磁性材料是非线性关系，存在着磁饱和。所以当电动机转子中电流增大，转矩增大也不是线性关系，此现象不是有功功率因数降低产生的，是磁性材料性质（磁阻增大）决定的。
在转子中的有功功率虽然是有害的，但在产生热量的同时也产生磁埸，所以转子中的转矩是有功功率和无功功率共同产生的。
5、从实践上看，无功功率在电动机中是否能做功？
（1）有功功率中心说：
不承认无功功率做功的事实，但在实践中利用无功功率产生的旋转磁埸，理论与实践不相同。例如：
①单相异步电动机：没有起动绕组不能起动，安装电容器起绕组后得到一个旋转磁埸，旋转磁埸是由视在功率产生的，说明无功功率能做功。
②反应式同步电动机：转子中没有励磁电流，完全由定子来产生磁埸，在定子磁路中有一个短路铜环，主要作用是产生旋转磁埸，转子是凸极式的。不难看出转子转动是旋转磁埸做的功，旋转磁埸与视在功率成正比，说明无功功率也做了功。
③异步电动机利用电容器节电：许多人认为是假的，是测量的不准确。如果在大电网中的小负载，节约的有功功率可能测量不出来。但在负载与电源容量相等或大于电源时，利用电容器补偿无功功率时，就可以测量出节约的有功功率。
（2）视功功率中心说：
①在同步电动机中，电动机转矩不是与有功功率成正比
鞍山钢铁学院做的试验记录是：当同步电动机在欠励或过励运行时，有功功率略有增大，实验中最大值1690W，正常时为1400W，相差10%左右。哈尔滨机电专科学校教授来信说：“看了节电之谜我们很感兴趣，请教几位老师并一同做试验，确实发现了类似现象，同步电动机调节励磁电流，有功功率确有变化，对此我们也很疑惑，现在正进行理论分析。”
在同步电动机中，当电源与负载恒定时，调整励磁电流的大小，发现消耗的有功功率多少不同，说明无功功率能做功。
②在异步电动机中并联电容器节约电能
1994年《鞍钢信息》报导，大连钢厂在154KW异步电动机上安装电容器，功率因数提高0.1-0.15，半年节电3.2万KWH，效益1.6万元。1995年《鞍钢日报》报导，鞍矿公司齐矿在19台电铲中安装电容器，节电18％, 一年节电费28万元；据本单位人讲，安装电容器前启动需要２分多钟，安装后不到１分钟。
③小试验说明大问题
鞍钢井下铁矿做的试验，在不标准的小型变压器原线圈中（电源电压和输出电压没测量），并联可变电容器，在二次输出端接60Ｗ灯泡，试验结果是：当电容调到最小时灯泡不太亮，一次电流为0.32安，二次电流为0.5安；当电容调到适当容量时，灯泡亮度增加，一次电流减少到0.25安，二次电流增加到0.6安。
补偿的是无功功率，输出增加的是有功功率，按照能量守恒定律分析，就是一种“怪现象”。但此现象是客观存在的事实，不能因为不理解事实就不存在。按照视在功率中心的观点，因为输入变压器中的电流增加（在两个电池并联后，比一个电池时输出的电流增多），输出的电压提高，所以输出的有功功率也增大。
说明：此试验必须在负载大于或等于电源容量时，效果才明显。如果负载容量小于电源容量很多时，就不能产生这样的结果。
在鞍钢井下矿加工车间的小电网中，锻工班有2台较大的异步电动机，当电动机起动的瞬间，电路中的电压降很大，并联所有的电灯光由白变红，小型的异步电动机转速减慢，这说明电源电压是否稳定对负载做功是一个关键。
6、发电机与电动机产生转矩的认识不同
（1）有功功率中心说：
因为发电机输出无功功率时不产生反转矩，所以就认为电动机的转矩都是有功功率产生的。无功功率在电动机中不能做功。从表面分析，书中观点符合逻辑，但从实践中看，不符合事实。
（2）视功功率中心说：
因为发电机和电动机产生转矩的原因不同，主要矛盾也不同，其情况是：
①发电机是机械能带动转子旋转的，在定子中和转子中的两个磁埸相对位置，是由输出电功率决定的。当输出有功功率时，两个磁埸方向互相垂直，产生反转矩。当输出无功功率时，两个磁埸方向相反，只起去磁作用，所以不产生转矩。
②在电动机中的转矩是定子磁埸与转子磁埸互相作用产生的。定子中的磁埸相对定子是旋转的，转子中的磁埸相对转子是不动的。定子中的磁埸与转子中的磁埸方向相反，互相吸引产生磁拉力，定子中的旋转磁埸带动转子旋转。因为定子输入什么功率是由转子决定的，有功功率和无功功率产生的两个磁埸相对位置是一样的，所以有功功率能做功，无功功率也能产生转矩。无功功率在测量有功功率和电能时不产生转矩，是人为造成的，此事不能做为否认无功功率能做功的根据，有功功率在测量无功功率大小时也不产生转矩，也不能说有功功率不能做功。
7、对有功功率因数和品质因数物理意义认识不同
（1）有功功率中心说：
①有功功率因数：它是代表能做功的功率因数，在电感负载中认为有功功率因数越高越好，当电感负载并联电容器后，从总电路中输入的电流减小，书中认为是有功功率因数增加的结果。
②电路谐振时的品质因数；书中认为是计算电流或电压变化的参数，不能代表能量的变化。
（2）视功功率中心说：
①有功功率因数：在电感负载中它是计算消耗有功功率多少的功率因数，在电感负载中认为有功功率因数应当适当，当电感负载并联电容器后，从总电路中输入的电流减小，有功功率因数提高是一种表面现象，实际是有“内电动势”产生的的结果。
②电路谐振时的品质因数；是计算电流或电压变化的参数，也能代表能量的变化。
五、电路谐振现象是怎样产生的？
电路谐振现象与物理学中讲的共振、共呜一样，如果没有能量增加，现象就不会出现。从哲学方面分析：电路谐振现象是电路中能量增大的表现，电路中的能量增大是产生电路谐振现象的原因。
对于电路谐振现象的产生原因虽然书中讲的很多，但都没有利用能量的观点去分析，也没有利用力学理论去研究，因此当代人们只知道利用电路谐振现象，不了解电路谐振现象与能量有什么关系？更不知道电路谐振时产生能量？通过对无数的实践现象的分析，对此问题看法如下：
1、改变物体运动状态必须有外力作用
从实践中得知，电子运动与宏观点物体运动一样，存在着惯性，要改变它的运动状态必须有外力作用，物体运动的加速度与力的大小成正比。
在交流电路中的电流，是自由电子在电埸力的作用下产生的，电流大小与电埸强度成正比，与宏观力做功的情况相同。
2、反作用力性质不同转变能量不同
（1）在宏观力学中讲，力虽然有很多种，但从力对物体运动关系中只分两种：作用力和反作用力。在反作用力中根据力的性质，又分两种：①磨擦力：是一种耗散力，作用力对磨擦力做的功，转变为热能，此功率不能补偿，称为“耗散功率”；②重力：是一种保守力，作用力对物体的重力做功，转变为势能或动能，此功率可以补偿，称为“保守功率”。
（2）在交流电路中，从对电流的作用方面也分两种：电动势或称电压（作用力）和阻抗（反作用力）。在阻抗（反作用力）根据阻抗的性质，还分两种：①纯电阻：它与宏观磨擦力性质相同，是一种耗散力。电压对纯电阻做功，转变为热能，此功率不能补偿，也可称为“耗散功率”；②电抗：它与宏观重力相同，是一种保守力。电动势对电抗做功，转变为交变电磁埸能，此功率可以补偿，也称为“保守功率”。
3、在宏观利用物体的配重可以节约能量
在宏观对重力做的功怎补偿呢？就是利用配重的方法，当从低处向高处提升重物时，重物的另一端在高处与提升物体重量相同时，因两个重力互相抵消，外力只克服磨擦力，消耗的能量比没有配重时小得多。如果提升重量不变，称为“节约能量”；如果外力大小不变，提升重量增大，也可称“增加能量”。
例如：井下采矿，当把井下的矿石提升到地面时，利用双罐笼提升矿石，下面罐笼装入矿石车，上面的罐笼装入充填物或材料等，上面的物体即是配重。实践证明有配重与无配重消耗能量多少不同，对此问题从带动卷扬机的电动机配电盘的电流表中，可以看到有配重时输入的电流减少。当配重与重物重量相等时，力只消耗在摩擦力方面，配重与重物二力互相抵消；配重所做的功就是增加的能量，可称为“节能”也可叫“增能”；二者本质是一样的。
4、在微观利用电容器可以补偿无功功率的损失
（1）电感与电容中的电抗都是一种保守力，它们本身不消耗能量。在纯电感负载中，消耗能量的原因是两个电流的方向始终相反，二力互相抵消，产生电压降。
（2）电感与电容负载相位相反，在电感负载中电流滞后电压90度，在电容负载中电流超前电压90度，二者电流相位差180度。
（3）在电感与电容串联或并联电路中，把反作用力转变为作用力，因作用力增加，所以电流或电压增大。
①在电感与电容并联电路中，好比是三通管一样，当电感与电源中的电流方向相对时，共同作用在电容支路，使电容支路中的电流增大；当电容与电源中的电流方向相对时，共同作用在电感支路，使电感支路中的电流增加。如此无限地循环，产生“内电动势”增加了电能，补偿了无功功率的损失。此现象有高阻抗的特性，因负载中的电流大于输入的总电流称为“电流谐振”。在电力系统中利用此现象，补偿无功功率的损失。
②在电感与电容串联电路中，因为感抗与容抗互相抵消，在电路中只有纯电阻起作用，又因纯电阻很小，就好比自由落体一样，产生加速度即电流增大，当电流与纯电阻的乘积与电压相等时，电流大小就不再变化，此时的电流比没有串联电容器时增大，负载中的电压降增大U=IZ  此现象称为“电压谐振”，在电力系统中必须避免串联谐振。
5、能量守恒定律与谐振能的关系
（1）能量守恒定律的应用也是有条件的
任何真理都是相对的，不是绝对的。能量守恒定律只能说明在正常情况下，能量不能无故产生或消亡，只能从一种形式的能量转变为另一种形式的能量。例如：在交流电路中，没有电容负载时，电流大小与电压成正比，与总阻抗成反比。
（2）谐振能是两种相反物质相结的产物
电容器是一种储能元件，电流或电压怎么能增大呢？如果是能量的积累，电流或电压就不会是连续的增加，应当是一时的；如果没有能量变化，电流或电压怎么能增大呢？这确实是一个“谜”。
煤和石油称为“能源”，但它们自己是不能产生能量的，必须与它性质相反的氧气相结合，产生化学反映。
同理电路谐振时产生能量，不是电容器一个元件产生的，是电感和电容两个相反的事物相结合产物。有的人认为电容器能补偿无功功率，就想多安装电容器，这是不符合实际的。必须当感抗等于容抗时（近似），才能产生能量，谐振能是一种物理反映产生的。
（3）只有承认谐振能的存在，才能符合能量守恒定律
如果否认电路谐振时产生能量，电路谐振时电流或电压的增大，是无法解答的。在电工书中，虽然不承认“内电动势”代表电能，但在计算电流大小时“内电动势”是当成电源计算的，“内电动势”计算单位与电源电压是相同的，它对负载起的作用也是一样的。
（4）电路谐振时不产生能量与广泛应用的矛盾
从能量守恒定律方面分析：负载做功是由能量转变的，电路谐振时负载做功增大。如果不承认电路谐振时产生能量，电路谐振现象的广泛利用就更无法解答了。
6、电路谐振现象的分类和谐振定律
（1）电路谐振按物理含义可分两种：
    ① 广义的电路谐振：就是在电感与电容并、串联电路中，能使电流或电压增大的现象都称“广义的电路谐振”；如电感负载并联电容器节电等。广义的电路谐振包括狭义的电路谐振(如按谐振程度又分为:非完全谐振和完全谐振)。
    ② 狭义的电路谐振：在高频电路中，当电路中的电阻很小，感抗与容抗大小相等时，发生的电路谐振称为“狭义的电路谐振”，简称“电路谐振”；如调谐电路选择信号等。
（2）谐振能定律：
在电工学中虽然对电路谐振现象讲的清楚计算的正确，但因不承认谐振能的存在，也就不可能称为定律。新观点认为无功功率能做功，电路谐振时产生能量，承认《内电动势》为能源。那么能反映谐振现象本质的理论，就可称为“谐振定律”：
电子运动同宏观物体运动一样，具有惯性。
在具有电感和电容的电路中，因感抗和容抗的相位相反，当感抗等于容抗时，电子的惯性得到充分利用，将消极的反作用力，转变为积极的作用力，发生电路谐振产生物理能，即《内电动势》，可称为《谐振能》也可称《惯性能》还可称“物理能”。
谐振能量的大小与电路中的感抗成正比，与电路中的电阻成反比。计算公式：Q=X/R，Q书称品质因数，实际代表增大的倍数，Q值可达几十甚至几百，X代表感抗，R代表纯电阻。
7、视在功率的守恒定律
（1）在交流电路中有功功率不能守恒
按照书中观点，根据能量守恒定律分析：在交流电路中有功功率应当是守恒的，即电源输出的总有功功率与负载消耗的总有功功率相等。
但从实践得知：有功功率不是守恒的，如果有功功率能守恒，那么电路谐振现象就不会有应用价值，电容器就没有任何用处了。
在交流电路中视在功率的计算公式，虽然已经公认并在实践中得到了应用，但因否认它的物理意义，也就不可能称为定律。
（2）在交流电路中视在功率能守恒
新观点认为视在功率代表总电能，并且视在功率能守恒，为了更好地说明视在功率的物理意义，称为“视在功率守恒定律”：
在交流电路中，电源输出的总视在功率（包括内电动势）必然等于负载消耗的总视在功率，负载消耗的总视在功率为有功功率和无功功率的矢量和。
六、视在功率中心说有什么价值？
理论决定政策，理论是行动的指南，没有革命的理论就没有革命的胜利；同理没有节电的理论，节电工作也无法进行。新学说虽然不是“锦上添花”，也是“雪中送炭”，其情况是：
1、新理论有巨大的经济意义：
(1)有功功率中心说阻碍利用电容器节电工作
①从理论上不能解答利用电容器节电的原因
书中讲电感负载并联电容器后，可以使输入的总电流减小，提高电路中的有功功率因数，稳定电压，能减小电路中的有功功率损失。书中讲的现象虽然是正确的，但因对无功功率认识不清，为什么有以上的好处也解答不出来，补偿一个无用的，能节约一个有用的，是不符合能量守恒定律的。
②从实践中测量不出节约的有功功率
从实践中得知，电感负载并联电容器后，负载中的电流并没有减少，所以有功功率也不能减少，从有功功率方面分析就不节电。因为有功功率是一种耗散功率，此功率转变为热能不能补偿，对用电单位来说安装电容器后，测量不出节约的有功功率多少。书中节电计算公式为：ＷP＝（Ｉ12－Ｉ22）ＲＴ；式中Ｒ为线路中的纯电阻，Ｔ为时间。 如按书中公式计算，因为低压线路距离近，电阻很小节电计算值就很少。
③从经济上得不到好处
因为无功功率不收电费，安装电容器需要成本，对用电单位来讲，就不同意安装电容器。
现在电力部门把利用电容器节电列为重点推广项目，并强调有功功率因数，要达到电力部门的要求，达不到时罚款。这种不科学的方法起到的作用是有限的，到目前为止还有的许多单位没有安装电容器。
(2)视在功率中心说能推动利用电容器节电：
①新观点能说明利用电容器节电的原因
因为无功功率能做功，电路谐振时产生能量，在电力电路中安装电容器就是利用电路谐振现象。安装电容器能补偿无功功率的损失，实际就是增加了电能量。又因为有功功率与无功功率是互相联系的，当输出有功功率时，需要消耗一定数量的无功功率；输出无功功率时，也要消耗一定数量的有功功率；所以电感负载并联电容器后，可以减少总电路中的有功功率损失，节约了有功功率。
另外因电路中的能量增加，使电压稳定负载多做功。
②从实践中能测量出节约的视在功率
因为新观点认为视在功率代表总电能，无功功率是总电能中的重要组成部分，当电感负载并联电容器后，输入的无功功率减少了，电流减小了，输入的视在功率也就同时减少了，利用电流表可以测量出来。新观点节电计算公式为：ＷS＝（Ｉ1－Ｉ2）ＵＴ；从实践中得知电流可以减少1/3-1/2，例：中国南京有一个单位，安装电容器后由原来的电流100安左右减少到51安左右，有功功率因数由0.3提高到0.95以上。节电效果是很大的。
③能充分发挥经济杠杆的作用
在当代社会中，经济杠杆的作用是极大的，不论做什么工作必须有利可图，否则谁也不会去做。人们为了生存，拼命地工作目的就是为了获得一定的报酬。
因为无功功率代表能量，就可以按照不同成本，分别收有功功率和无功功率的电费（必须降低原来电费价格），也可按照视在功率收电费，对个人来说因感性负载很少，在降低原来电费价格后，比以前可以少交电费；对集体（厂矿）因感性负载多，可以自己安装电容器，补偿无功功率的损失，同样可以节约电费。
如果安装电容器后，负载中的电流减少1/3左右，节电也是1/3左右。如果按视在功率收电费，就可以节约1/3左右的电费。如果按照新观点、新的收费方法收电费，就是不让用电单位安装电容器，他们也会不答应的。
（3）怎样计算新理论的经济价值：
①按电网中全没有利用电容器节电计算：因为无功功率的需要量比有功功率还要多，如果全部的无功功率都由电容器或调相机供给，就相当于增大一倍的发电量，其价值是无法估量的。就是增大1/3的发电量，也是一个巨大的数字。
②从利用电容器的实际情况计算：如果按80%的用户已经安装了电容器，还有20%的用户没有安装，如果在这没有安装的单位全部利用电容器节电，其节电数量也是很大的。
③从利用电容器时间方面计算：如果一年按节约的电费10%计算，10年后就是10倍，百年千年后节电的数字就更大了。
④从因缺电影响生产和生活方面计算
早在80年代初期，全中国电力供不应求，尤其是矿山用电大户，三天两头停电，给生产和生活造成极大的损失，电就是人的生命，研究节电就成了头等大事，发展电力事业是发展生产的关键。
用节约的电能发展生产，其价值更大，是无法计算的天文数字。
2、新理论有巨大的科研意义：
因为有功功率与无功功率成本不同，如果承认无功功率能做功，为了节约电能，就要尽量利用无功功率做功。怎样利用无功功率做功，就成了新的研究课题。
①电动机的容量选择问题
如果无功功率不能做功，那么电动机运行时有功功率因数越高越好。如果无功功率能做功，就是有功功率因数要适当，不能过高和过低。
在电动机空载时，转子中的有功功率因数虽然很高，但定子中的有功功率因数很低，产生旋转磁埸的无功功率较多，特别是空载时机械损耗很大；
从节电方面看最好是在半满载的情况下运行，在此阶段磁路不饱和，可以利用较高的磁导率和无功功做功，还可以减少电动机因过载造成的损害。
②电感负载材料选择问题
在电工书中，对电感负载材料选择方面是与电功率计算公式相矛盾的，如果按照有功功率因数分析，电动机中的转子导体就要用电阻大的材料，铁心材料选择也是要用磁导率小的。但实际上选择材料与理论相反，没有理论根据。
新的观点明确提出电磁功率计算公式为：Q=IUSinΦ，SinΦ=X/Z，说明利用电阻小的导体，磁导率大的铁心，理论符合实践，有理论做指导。
必须知道：在交流电路中，只有纯电阻和纯电感两种阻抗，附加电阻不消耗电能，只是为了计算中的需要。有功功率在电路的末端（转子）中产生热量，有功功率计算公式：P2=I2U2COSΦ2，如果用U2=I2Z2，COSΦ2=R2/Z2，则P2=I22R2就是铜损，与铜损计算公式P2铜=I22R2相同。
转子中消耗的有功功率反映在定子或到发电机的全电路中，产生同步电抗不产生热量。末端绕组是能量转换的，其它绕组是传递能量的。
但在传递过程中纯电阻也消耗电能产生热量。对于异步电动机来说，转子中产生的热量大于定子中产生的热量，因为转子中的电流大于定子中的电流好几倍。产生的热量与电流的平方成正比。如何降低转子中的纯电阻，有重大经济意义。
③在转子设计时的匝数选择问题
在电工书中为了提高转子的有功功率因数，转子中的导体匝数减少，特别是鼠龙式转子导体短路，使转子中的电流增大，铜损增加。实践证明绕线式转子比鼠龙式转子起动转矩大，就说明绕线式转子，有研究推广价值。
④交流电的频率选择问题
从实践中看电感与频率成正比，提高用电的频率，也就增大无功功率与有功功率之比的分量。当前用的不一定就是最理想的，如果电流频增大，利用电容器节约的电能也会增加。
当代电力系统中电流的频率为50赫芝，如果要提高对利用电容器节电效果，就可以增大电流的频率，因电路谐振的品质因数Q=X/R，当频率增加一倍，节电也增大一倍。
⑤就地补偿是否可以减少对总电路中的有害谐波
在交流电路中产生有害的谐波，可能是由个别的电感负载中的无功功率产生的，如果无功功率就地补偿，无功功率从电容支路中供给，有可能减小无功功率产生的有害谐波对总电路的影响。

说明：
1、因为在各种负载中电流电压计算公式与书中相同，在文章中省略。
2、此论文只是简要说明，详情在1995年10月内部出版的《电子力学》。谁能首先出版此书，谁就会对社会做出新贡献，谁能宣传出去科技成果就属于谁。
3、新理论是否正确？不是由科学家决定的，而是由实践结果决定的。因当代人已经利用了电路谐振现象，承认它产生能量的观点，总比否认它产生能量的观点好。
4、新理论虽然符合实践，有重大的经济意义。但因是新事物，受习惯思维的影响内行人很难接受；如果没有“伯乐”的支持，精神成果很难变成物质成果。
5、新理论产生是时代发展的产物，是当代人实践和智慧的结晶。此理论不是超前的而是逆后的，在实践中有无数证据（略）。
　作者：曾 凡 昌；单位：辽宁鞍钢弓长岭矿业公司； 职称：工程师（退休）
联系电话：0419-5110872；邮 箱 :gclzfc@163.com    邮 编：111007
通信地址：辽宁省辽阳市弓长岭区团山街头道沟委6组16-4-4

答 7: 学习那找来的宝贝？说得好。 答 8: REdavidli88 发表于 2006-9-15 01:01 ?b>绮庖潜?/b> ←返回版面    

搞错了吧？？？！！！

记得功率因数是有功功率与视在功率之比才对。

照LZ的理解，100W白炽灯有功功率100W，无功功率为0，功率因素岂不是无穷大？


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不会是说笑话吧？
功率因数=有功功率/视在功率*100% 答 9: 这种基础性常识何需咬文嚼字？    只见过功率因系的表达是用百分位的小数，如：0.95、0.8等，未见过百份数的表示唷，如：95%,80%