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

如题所述

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。