设电感元件中电流和电压为:
则电感元件的瞬时功率为
瞬时功率的变化曲线如图(d)所示,从中可见,电感元件的瞬时功率p是一个幅值为ui并以2w角频率随时间变化的正弦量。图(d)中第一和第三个1\4周期内由于u、i方向相同,故p=ui>0,说明在这两个区段里电感元件是从电源出吸收能量并作负载使用。在第二和第四个1\4周期内,由于u、i反向故p<0,说明这时电感元件在释放能量并作电源使用。可见电感元件吸收能量和释放的能量是相等的,即电感元件不消耗电能的。故其有功功率和平均功率应当相当为零。即:
电感元件虽不消耗能量,但它与电源要进行能量交换。为衡量这种能量交换的规模或程度。我们引入“无功功率,其值等于瞬时功率的幅值,则:
单位为瓦(war)或千瓦(kvar).
例题:一实际电感线圈接在u=120v的直流电源上,其电流为20a;若接在f=50hz,u=220vd的交流电源上,则电流为28.2a,求该线圈的电阻和电感。
解:线圈接在直流电源上时,感抗 ,故其内阻为
r=u/i=6(ω)
当接在交流电源上时,线圈的等效模型为 ,故有
将r=6(ω)带入得