视在功率中心说——是电工学的新发展择要：在交流电的电感负载中消耗三种电功率，书中否认其中两个，只承认有功功率能做功，它代表电路中的总电能。但因无功功率和视在功率都是客观存在的事物，它们的变化必然对负载做功大小产生影响，所以在交电流中的总阻抗、总电流和总电压降都是用视在功率中的参数表示的。尤其是电路谐振现象已经得到了广泛的应用，不仅产生理论与实践的矛盾，还存在着理论与理论之间的矛盾。在当代电工书中讲的是“有功功率中心说”，在实践中应用的是“视在功率中心说”。对于电工来说，在实践中经常使用的是电流表、电压表和欧姆表，所测量的都是视在功率中的参数，总阻抗（欧姆）、总电流（有效电流）、总电压降（有效电压）。有功功率表很少使用，在配电盘上安装的更少；在电信技术中应用的是“品质因数”，而不是“有功功率因数”。又因为书中理论不能解答电路谐振现象是否产生能量问题？严重地影响了利用电容器节电工作，在经济上造成极大的损失。为了研究节电理论，通过对各种实践现象的分析，发现无功功率能做功，电路谐振产生能量问题，总结出符合实践的新学说——“视在功率中心说”。 新观点能说明交流电路中的一切现象和本质，能达到理论与实践的统一，宏观点与微观相一致的，理论与理论之间没有矛盾存在。对生产力的发展起着推动作用，其经济价值是巨大的。
关键词：有功功率、无功功率、视在功率、谐振能
正文：
在当代电力能源紧张，电力供不应求，研究节电工作是国家的头等大事。从实践中看，利用电容器节约电能效果很大，国家还把利用电容器节电列为重点的推广项目之一。但从理论方面解答不出利用电容器节电的真正原因，从节电的计算公式中也看不出节电的实际效果，尤其是不收无功功率电费（变相收），就使用电单位安装电容器得不到经济效益，用电单位领导就不同意安装电容器。因此探讨利用电容器节电的本质，改变收电费的方法，是推广利用电容器节电的关键。
现在的情况是：实践走在理论的前边，理论阻碍了实践的发展，如果有了新的理论做指导，实践就会飞速向前。
一、电工学的发展历史
电工学与其它科学一样，是一步一步地向前发展，每走一步都要经过艰苦的历程。电工学
的发展史可分为三个阶段：
1、在电工学的发展史上，首先应用的是直流电，它是电工学发展史上的第一个阶段。使社会的生产力发展向前迈出了一大步，从蒸汽机时代开始往电动机时代过度。
2、因为实践的发展，人们发现交流电比直流电有更多的优点，在此阶段人们发明了变压器，为人类更好地应用交流电做出了巨大贡献。交流电的应用是电工学发展史上的第二个阶段。在这个阶段中，电动机完全代替了蒸汽机，社会的生产力向前发展更快。
3、在交流电的广泛应用后，实践又向前发展。人类发明了电容器，又发现电路谐振时电流或电压会增大，人们又开始研究利用电路谐振现象。电容器的发明和电路谐现象的利用，使社会飞速地向前进。
（1）在电信技术中，人们利用电路谐振现象选择信号，发明了收音机、电报、电话、电视和手机等推动了电信业和机械自动化的发展。从实践中看，如果没有利用电路谐振现象选择信号，就没有今天的自动化和现代化。
（2）在电力电网中，人们利用电力电容器补偿无功功率的损失，使电网中的电能增大，电压稳定负载做功增加。发电机的容量虽然是用有功功率表示的，但在运行中不能超过额定的电流和电压，如果没有电容器补偿无功功率，只能输出1/2的电能。
因为无功功率在交流电路中是不可缺少的，不论是否承认它能做功，输出有功功率时都需要消耗一定数量的无功功率，电感负载（变压器和电动机）做功也同样要消耗一定数量的无功功率，也就是说无功功率是无法消灭的。不从发电机中供给，也必须从其它地方供给。如果在电力电网中不补偿无功功率，全社会就会缺少一半左右的电能，就会倒退几百年。黑陶工艺品
因为电路谐振现象的广泛应用，又进一步推动生产力的发展，所以称电工学发展的第三个阶段。
在第三阶段中，人们还在停留在感性认识阶段，只知道电路谐振现象有用处，不了解电路谐振时是否产生能量？这就产生一个大矛盾——电路谐振现象不产生能量，为什么会有利用价值？从能量守恒定律方面分析：负载做功是由能量转变的，如果电路中的电能不增大，负载做功为什么会增加呢？电容器补偿无功功率与电路谐振是什么关系呢？有许多问题不到答案。
如果利用反思的方法，去分析研究以上的矛盾，就会得出异想不到的结果。即：发现无功功能做功，电路谐振时产生能量。从理论上说明电路谐振的本质，使书中理论与实践的矛盾都迎刃而解了，这就是从感性认识发展到理性认识。
二、电工学中的两种不同的学说
世界上的一切事物都是互相联系的，在电工学中，因为对无功功率认识不同，就产生不同的学说：
1、有功功率中心学（主要观点）
（1）无功功率不消耗能量与它产生电压降的矛盾
在电工书中，认为无功功率不消耗电能，也不能做功；就产生一个“有功功率中心说”。在当代电工书中虽然没有这个提法，这个名词，但实际上就是这个观点。
（2）不同负载利用相同公式计算与实践相矛盾
在交流电功率中，书中讲的三种电功率，否认了其中的两个，无功功率和视在功率都没有实际意义。人们把有功功率当成总电能，认为电能做功都是由有功功率转变的。电功率计算公式只有一个，这就是：P=IUCOSФ。
如果利用此计算公式计算，电动机转子中的导体就应利用电阻大的材料，因为电阻越大有功功率因数越高。但在实践中电动机转子中的导体是利用电阻小的材料，产生理论与实践的矛盾。
（3）电路谐振不产生能量与电路谐振现象的广泛应用相矛盾
在“梁延淼有功功率中心说”中，不承认电路谐振时产生能量，但在实践中还要利用电路谐振现象，不难看出不产生能量与电路谐振现象广泛应用是矛盾的。
因为“有功功率中心说”存在着理论与实践的矛盾，实践是客观的，不是由人们的意识能改变的，要想达到理论与实践的统一，就必须提出新的理论。
2、视在功率中心说（主要观点）
（1）有电压降就有能量消耗
从无数实践中得知：在交流电路中存在的感抗和阻抗是消耗电能的主要原因，因感抗是客观存在的事物（它不是虚数）所以它产生电压降，电压降就是消耗能量的根据，无功功率有实际的量纲存在，它的存在对其它事物产生影响，对电源来说它消耗电能，对负载来说做功大小与无功功率的变化有关系；通过对实践现象的分析，产生一个“视在功率中心说”。
在当代电工书中虽然也没有这个提法，也没有这个名词，但它是从实践中总结出来的，是一个新事物。在交流电功率中，书中讲的三种电功率，都有它的实际意义。
（2）不同负载利用不同公式计算
根据功率三角形中分析：视在功是三角形的斜边，它可以代表整体，是有功功率与无功功
率的矢量和，可以代表“总电能”。有功功率和无功功率分别是三角形的一个直角边，它们都是代表部分，部分不能代替整体，有功功率不能代表总功率。
因为电能做功时需要的能量不同，主要做功功率也不同。需要热能做功时，利用有功功率公式计算。P=IUCOSФ；如果利用磁埸能做功，在设计时就选择无功功率公式计算。Q=IUSinФ。
在电动机转子中，因为有功功率也产生磁埸，在计算做功功时就要利用视在功率计算。电功率总公式为：P=IU。此公式对纯电阻负载（电感=0）也适用。
（3）因为电路谐振时产生能量，所以才有利用价值
在交流电路中，负载做功是由能量转变的。如果电路谐振时，不产生能量就不会在实践中得到应用。现在电路谐振现象能得到广泛的利用，说明它一定会与能量有关系，电路谐振时产生能量的观点与它在实践中的应用是相符合的。
三、有功功率中心说与视在功率中心说的共同点
两种学说观点虽然不同，但也存在着相同之处。因为“有功功率中心说”是“视在功中心说”的基础，“视在功率中心说”是“有功功率中心说”的发展，因此两个学说有共同点。
1、在交流电路中的电阻、电流和电压计算公式是一样的，也就是说，当代的电工书中的电
阻、电流和电压计算公式，没有错误，都是符合实践的。
2、在交流电功率计算中，功率三角形的计算公式是一样的，在设计时电阻或电感负载选择的材料是相同的。纯电阻负载用电阻大的材料，电感负载用电阻小的材料。
3、无功功率是客观存在的事物，电路谐振时电流或电压增大的现象是公认的。
4、电路谐振现象的应用，观点也是一样的。在当代人们虽然不承认电路谐振时产生能量，但对电路谐振现象的应用是大力提倡的，尤其是对电力系统中，利用电容器补偿无功功率方面观点是相同的。
四、有功功率中心说与视在功率中心说的不同点
同一事物有两种不同的观点，哪种观点是正确的呢？俗话说：“不怕不识货，就怕货比货”。因为实践是检验真理的唯一标准，哪种理论符合实践现象，能反映实践的本质，哪种理论就是真理。
1、 在纯电感负载中，对瞬时的平均功率计算不同
一氧化氮合成酶（1）有功功率中心说：
认为瞬时平均功率，等于瞬时功率代数和的平均值。①因为书中讲的是纯电感电路，假设纯电阻为零，瞬时功率是无功功率的瞬时值，如果说是有功功率为“零”，是所问非所答。
②如果是无功功率瞬时平均功率为“零”，此种计算与无功功率量纲的存在相矛盾。
（2）视在功率中心说：
根据无功功率是客观存在的事实，并且能测量出它的大小，瞬时平均功率不会等于“零”。瞬时平均功率应等于瞬时功率绝对值和的平均值，此种计算与实践相一致。
２、对电流与电压的相位差，认识不同
（1）有功功率中心说：
书中把宏观功的计算公式，应用在交流电功率计算当中，其公式为：Ｐ＝ＩＵＣＯＳ∮；按此公式计算，无功功率无量纲。在纯电感负载中：Ｐ=Ｓ=0，不符合事实。
（2）视在功率中心说：
因为时间角度与空间角度不同
有功功率又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，对电动机来说是指它的出力，以字母P表示，单位为千瓦（ｋW）。
无功功率：在具有电感（或电容）的电路里，电感（或电容）在半周期的时间里把电源的能量变成磁场（或电场）的能量贮存起来，在另外半周期的时间里又把贮存的磁场（或
电场）能量送还给电源。它们只是与电源进行能量交换，并没有真正消耗能量。我们把与电源交换能量的振幅值叫做无功功率，以字母Q表示，单位干乏（kvar）。
视在功率：在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫视在功率，以字母S或符号
Pｓ表示，单位为千伏安（kVA）。
有功功率、无功功率、视在功率三者关系可以用功率三角形表示
怎样计算有功功率、无功功率和视在功率以及它们三者的关系
有功功率：在交流电路中，每个瞬时的有功功率是不同的，且不断变化，一般用平均有功功率（一个周期内功率的平均值）来度量电路中消耗能量的情况。对于单相交流电路，计算公式为： P＝UICOSа
式中 P—自动化运维系统有功功率（瓦） U—交流电压有效值（伏）、I— 交流电流有效值（安）、 COSа——负载的功率因数。
有功功率的单位是瓦（W）或千瓦（KW）、兆瓦（MW）。当负载为纯电阻时，电压与电流相同，а＝0°，COSа＝1，电阻消耗的功率全部是有功功率（P=UI）。当负载是纯电感
或纯电容时，电压和电流的相位差а=90°，COSа=0，有功功率 P=0，所以纯电感或纯电容负载是不消耗有功功率的。无功功率：为了衡量交换能量的司情况，人们用能量交换过程中功率的最大值（即瞬时功率的最大值）来表示无功功率。根据公式推导，无功功率Q的计算公式为 ：
Q＝UISinа式中 Sinа—交流电压与电流相位差的正弦值。无功功率的单位是乏（var）或千乏（Kvar）、兆乏（Mvar）。当负载为纯电感或纯电容时，а＝90°,sinа＝1,所以Q＝UI，即只有无功功率而不消耗有功。当负载为纯电阻时，а＝0°，sinа＝0°，所以台球杆架Q＝0°，即只消耗有功功率而不需要无功。视在功率：在一般交流电路中，输送的电功率中即有有功成分，又有无功成分，因此其电压有效值与电流有效值的乘积，即不是有功功率，也不是无功功率，而是它们的合成量，这个合成量就叫视在功率，用字母S表示 S＝硬质合金车刀UI视在功率的单位为伏安（VA），或千伏安（KVA）、兆伏安（MVA）。交流发电设备都是按照规定的电压和电流进行设计和使用的，所以有时用视在功率表示设备的容量是比较方便的，例如变压器的容量就是指它的视在功率。视在功率S、有功功率P、无功功率 Q三者之间的数量关系，恰好相当于直角三角形的三边关系，S相当于斜边，P和Q相当于两条直角边。称为功率三角形，其换算公式如下 S＝√Q²＋P² cosа＝P/
S由此可见功率因数cosа可以定义为，负载消耗的有功功率与其视在功率的比值，它表征了负载消耗的有功功率在视在功率中所占比例。
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