为什么有功功率,无功功率,视在功率都是正弦量?为什么都不是正弦量就不能用相量来表示?

Question

为什么有功功率,无功功率,视在功率都是正弦量?为什么都不是正弦量就不能用相量来表示?

Answer 1

相量特指的是对于电压、电流瞬时值的一种表示方法.电压、电流的瞬时值表达式具有三要素：频率、幅值和初相位,这也是构成正弦量的三要素.在线性电路中,电路的频率ω（或者f）是不变的,所以计算过程中不必考虑,那么剩余的两个要素就可以表示原来的正弦量,即有效值（=幅值/√2）、初相位,这时采用复数的方式表示的正弦量就是相量.
而对于有功功率、无功功率及视在功率,大多数情况下讨论的是他们的平均功率,即平均值,而不是瞬时功率（瞬时值）.平均值是由电压的有效值和电流的有效值计算得来的,和负载的大小相关,负载确定时是一个固定值.
瞬时功率的讨论一般是没有意义的,即使需要讨论,以有功功率为例：p=电流的正弦量乘以电压的正弦量,得到的是一个恒定分量UIcosφ和周期分量-UIcos（2ωt-φ）的和,其中周期分量部分频率是原电压（或电流）频率的两倍,和原来频率有了差别,即步调变化不一致,所以不可能再用相量表示.也就是说,这些功率的瞬时值虽然是正弦量,但是频率已经发生变化,所以不能用相量表示.
根据正弦量三要素的条件,不是正弦量的物理量,是不可能用相量来表示的.如阻抗是一个复数,称为复阻抗,但它并不是正弦量,它没有角频率,所以不能用相量表示.