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功率因數計算機

使用 MiniWebtool 的功率因數計算工具，檢視實功、虛功及視在功率。輸入電路數值即可求出功率因數與功率三角形，並依所選負載模型估算校正所需的電容。

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120 V、10 A、1,000 W：視在功率 1,200 VA，功率因數 0.8333

輸入電壓、電流與有功功率。結果會顯示功率因數、相位角與無效功率。

快速示例
輸入電壓、電流與實功率
V 電壓
I 電流
P 實功率
輸入實功率與一個已知值
P 實功率
? 已知值
功率因數校正參數
P 實功率
當前 PF (滯後)
目標 PF
V 系統電壓
頻率

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功率因數計算機

功率因數計算機分析交流電路中實功率 (P)、虛功率 (Q) 和視在功率 (S) 之間的關係。輸入您的已知數值以計算功率因數、相位角、功率三角形，並且在校正場景中，計算改善滯後功率因數所需的電容器。

功能概覽

功率因數計算機可依交流電路的電壓和電流，或依功率數值求出功率因數。結果包含實功、虛功和視在功率、相位角，以及功率因數校正所需的電容。

功率因數計算機：功能一覽
功能提供內容適用情境
依電壓和電流計算輸入 V、I 和 P，即可計算功率因數。使用電路運轉時的電表讀數
依功率數值計算輸入實功 P，再提供視在功率 S、虛功 Q 或功率因數其中之一。依銘牌或帳單數值計算
功率三角形以直角三角形繪出單位為 W 的實功、單位為 VAR 的虛功和單位為 VA 的視在功率，並使用 S² = P² + Q²。了解三種功率之間的關係
相位角電壓和電流之間的角度 θ，依 PF = cos(θ) = P/S 計算。求出電流落後電壓的角度
校正電容器使用 Q_C = P × (tan θ1 − tan θ2) 和 C = Q_C ÷ (2πfV²) 計算並聯電容器尺寸。改善馬達負載的落後功率因數
公式步驟每項結果都附有逐步公式。核對計算或學習方法

什麼是功率因數？

功率因數 (PF) 是交流電路中實功率（有用功）與視在功率的比值。它表示電能被有效利用的程度。1.0 的功率因數（單位功率因數）表示所有輸送的電能都得到了有效利用，而較低的功率因數意味著需要更多的電流來輸送相同的實功率。

$$PF = \cos(\theta) = \frac{P}{S}$$

其中 \(P\) 是實功率，單位為瓦特 (W)；\(S\) 是視在功率，單位為伏安 (VA)；\(\theta\) 是電壓與電流之間的相位角。

功率三角形

功率三角形是一個直角三角形，它視覺化了交流電路中三種功率之間的關係：

$$S^2 = P^2 + Q^2$$

功率因數校正

大多數工業負載（馬達、變壓器、螢光燈）都是感性的，會產生滯後電流，導致功率因數偏低。校正電容器並聯連接以在本地提供虛功率，從而減少從電源抽取的虛功率：

$$Q_C = P \times \left(\tan(\theta_1) - \tan(\theta_2)\right)$$
$$C = \frac{Q_C}{2\pi f V^2}$$

其中 \(Q_C\) 是電容器虛功率，\(\theta_1\) 和 \(\theta_2\) 是原始和目標相位角，\(f\) 是系統頻率，\(V\) 是系統電壓。

如何使用此計算機

  1. 選擇計算模式 — 如果您知道 V、I 和 P，請選擇「根據電壓和電流」；如果您知道 P 以及 S、Q 或 PF 中的任何一個，請選擇「根據功率值」；或選擇「功率因數校正」來計算校正電容器的大小。
  2. 輸入您的數值 — 在所需欄位中填寫數值並選擇適當的單位。
  3. 計算 — 點擊「計算功率因數」按鈕。
  4. 查看結果 — 查看功率因數、相位角、功率三角形圖和逐步公式。

實際應用

常見問題

什麼是功率因數？

功率因數是交流電路中實功率 (P) 與視在功率 (S) 的比值，表示為 PF = P/S = cos(θ)。它的範圍從 0 到 1，其中 1 表示所有功率都被有效利用。由於馬達和變壓器等感性設備，大多數工業負載具有滯後的功率因數。

什麼是功率三角形？

功率三角形是一個直角三角形，代表實功率（P，單位為瓦特）、虛功率（Q，單位為乏爾）和視在功率（S，單位為伏安）之間的關係。實功率構成水平邊，虛功率構成垂直邊，視在功率則為斜邊。P 和 S 之間的夾角是相位角 θ，且 cos(θ) 等於功率因數。

為什麼功率因數校正很重要？

低功率因數意味著在相同的實功率下會消耗更高的電流，導致線路損耗增加、電壓下降和更高的電費。許多電力公司會針對低於 0.85–0.90 的功率因數收取罰款。校正電容器可減少虛功率需求，降低電流消耗，釋放變壓器容量並改善電壓調整率。

如何計算校正電容器？

校正電容器的大小使用 C = QC / (2πfV²) 計算，其中 QC 是需要補償的虛功率，f 是系統頻率，V 是系統電壓。QC 等於 P × (tan(θold) − tan(θnew))，其中 θ 值來自當前和目標功率因數。

領前和滯後功率因數有什麼區別？

當電流滯後於電壓時，會出現滯後功率因數，這常見於馬達和變壓器等感性負載。當電流領前於電壓時，會出現領前功率因數，這常見於容性負載。大多數工業和住宅負載具有滯後功率因數，這就是為什麼添加校正電容器來進行補償的原因。

引用此內容、頁面或工具為：

"功率因數計算機" 於 https://MiniWebtool.com/zh-tw/功率因數計算機/，來自 MiniWebtool，https://MiniWebtool.com/

由 miniwebtool 團隊提供。最後更新：2026年3月18日

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