电容器在交流电路中为什么不消耗能量?
电容器是电路中的储能元件。电容器充电时,从电源吸收能量,储存在电场中;电容器放电时,把它储存的能量释放出来。这就是说,电容器充电时,它如同一个受电器,而放电时,它又如同一个电源。
电容器接在交流电路中,由于电压与电流都是随时间变化的,其瞬时功率p=ui
在波形图上,把每一瞬间的电压与电流相乘,可绘出一条功率曲线。显然,在一个周期的时间内,平均功率P=0.在电压u随时间增大时,电流i与电压u同方向,功率p为正值,电容器充电,从电源吸收能量;在电压u随时间减小时,电流i与电压u反方向,功率p为负值,电容器放电,把能量送回电源。在纯电容交流电路中,能量只是在电容器与电源之间周期性地交替往返,没有能量消耗。纯电容交流电路中,瞬时功率的最大值称为无功功率,
用Qc表示,单位为var,其值为
Qc=UI
式中,U、I分别为正弦电压与正弦电流的有效值。
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