同频率电压和电流产生功率的公式
有效功率即在一个时间周期内电压和电流乘积的积分除上时间,瞬时功率P(t)是存在的。
电流和电压方向相同吸收功率、电流和电压方向相反发出功率,频率不同的电流和电压在一定时间内吸收功率和发出功率大小相等,即在可以认为不同频率的电压和电流功率的有效值为零。
可以定义U=Asin(w1t),I=Asin(w2t),则P(t)=A²sin(w1t)*sin(w2t)
利用积分公式可得P=-1/2[A²(cos(w1t+w2t)-cos(w1t-w2t))]
设时间T内(w1+w2)T和(w1-w2)T均为整数,即前后两个波形在时间T内都为整个周期,则在T内有效功率为零。
当电流和电压的频率相等时P=(Asin(wt))²/2,这个时候P在所有时间内都是正值,也就是在每个时间段内都是从电路中吸收功率。
在实际电路中50Hz的电压,会产生不同于电压频率的电流比如100Hz、150Hz,甚至更高频率的谐波电流,这些谐波电流虽然不会产生功率,但在电路当中会与50Hz的电压叠加,造成电压波形失真,产生几倍、几十倍于额定电压的谐波电压。