無功功率
無功功率可以最好地描述為由 AC 電路或系統中的無功元件產生的“未使用”功率的量。
在直流電路中，“伏特 x 安培”的乘積給出了電路以瓦特為單位的功率消耗。然而，雖然這個公式對於純電阻性交流電路也是如此，但在包含無功元件的交流電路中情況稍微複雜一些，因為這種伏安產品會隨著頻率而變化。
在交流電路，電壓和電流的乘積表示為伏安（VA）或千伏安（千伏安）和被稱為*視在功率，符號小號。在諸如加熱器，電熨斗，水壺和燈絲等非感應純電阻電路中，它們的電抗幾乎為零，因此電路的阻抗幾乎完全由電阻組成。
對於交流電阻電路，電流和電壓是同相的，任何時刻的功率都可以通過將電壓乘以該時刻的電流得到，並且由於這種“同相”關係，有效值可以是用於找到等效的直流電源或加熱效果。
但是，如果電路包含無功分量，則電壓和電流波形將“異相”一定量，由電路相位角決定。如果電壓和電流之間的相位角處於其最大值的 90o，伏特-安培的產品將具有相等的正值和負值。
換句話說，無功電路在消耗時向電源返回儘可能多的功率，導致電路消耗的平均功率為零，因為相同量的能量保持從源到負載交替流動並從負載返回到源。
由於我們有電壓和電流但沒有功耗，因此 P = IV(rms) 的表示式不再有效，因此 AC 電路中的伏安產品不一定會消耗功率。然後，為了確定“有功功率”，也稱為*有功功率，交流電路消耗的符號 P，我們不僅需要考慮伏安產品，還要考慮電壓和電流波形之間的相角差。通過等式： VI.cosΦ。
然後我們可以將視在功率與主動或實際功率之間的關係寫成：
注意，功率因數（PF）定義為以瓦特為單位的有功功率與以伏安為單位的視在功率之間的比率，並指示如何有效地使用電功率。在非感性電阻 AC 電路中，當 P / S 的分數變為等於 1 或 1 時，有功功率將等於視在功率。電路功率因數可以表示為十進位制值或百分比。
但是，除了交流電路中的有功功率和視在功率外，每當存在相位角時，還存在另一個功率分量。該元件稱為無功功率 （有時稱為虛功率），並以稱為“伏安無功”，（VAr），符號 Q 的單位表示，並由下式給出： VI.sinΦ。
無功功率或 VAr 根本不是功率，而是代表彼此異相的伏特和安培的乘積。無功功率是電力的一部分，有助於建立和維持交流電裝置所需的電場和磁場。AC 電路中存在的無功功率的大小將取決於電壓和電流之間的相移或相角，並且就像有功功率一樣，當“供電”時無功功率為正，而當“消耗”時無功功率為負。
大多數使用磁場的電氣裝置使用無功功率，例如電動機，發電機和變壓器。還需要在架空輸電線路上提供無功損耗。
AC 電路中功率，有功功率，（瓦特）視在功率，（VA）和無功功率（VAr）三個要素的關係可以用直角三角形的三個邊來表示。此表示稱為 Power Triangle，如下所示：
交流電路中的電源
從上面的功率三角形可以看出，交流電路提供或消耗兩種功率：有功功率和無功功率。此外，有功功率永遠不會為負，而無功功率可以是正值或負值，因此降低無功功率以提高系統效率總是有利的。
使用交流配電的主要優點是可以使用變壓器改變供電電壓水平，但家用電器，空調和工業裝置的變壓器和感應電動機都消耗無功功率，因為較大的導體會佔用傳輸線上的空間和變壓器需要處理你需要支付的更大電流。
使用一品脫啤酒的無功功率類比
在許多方面，無功功率可以被認為是一品脫或一杯啤酒上的泡沫頭。你向酒保買了一整杯啤酒，但你只喝了實際的液體啤酒本身，在很多情況下，它總是不到一整杯。
這是因為啤酒的頭部（或泡沫）佔據了玻璃中額外的浪費空間，為你消耗的真正液體啤酒留下了更少的空間，同樣的想法在很多方面都適用於無功功率。
但是對於許多工業電源應用，無功功率通常對電路有用。雖然實際或有功功率是為執行電動機，加熱房屋或照亮電燈泡所提供的能量，但無功功率提供調節電壓的重要功能，從而有助於通過公用電網和輸電線路有效地移動電力。負載需要的地方。
雖然降低無功功率以幫助改善功率因數和系統效率是一件好事，但無功功率的一個缺點是需要足夠數量的電流來控制電壓並克服傳輸網路中的損耗。這是因為如果電網電壓不夠高，則無法提供有功功率。但是，在網路中流動的無功功率太大會導致過熱（I2 * R 損耗）和不希望的電壓降以及沿傳輸線的功率損耗。
無功功率因數校正
避免無功功率充電的一種方法是安裝功率因數校正電容器。通常，住宅使用者僅按照以千瓦時（kWhr）消耗的有功功率進行充電，因為幾乎所有住宅和單相功率因數值基本相同，這是由於製造商在大多數家用電器中內建了功率因數校正電容器。
另一方面，使用三相電源的工業客戶具有廣泛不同的功率因數，因此，如果功率因數降至低於這個原因，電力公司可能必須考慮這些工業客戶的功率因數而需要支付罰金。規定的價值是因為公用事業公司更多地為工業使用者提供成本，因為需要更大的導體，更大的變壓器，更大的開關裝置等來處理更大的電流。
通常，對於功率因數小於 0.95 的負載，需要更多的無功功率。對於功率因數值高於 0.95 的負載被認為是好的，因為功率被更有效地消耗，並且功率因數為 1.0 或 1 的負載被認為是完美的並且不使用任何無功功率。
然後我們看到“視在功率”是“無功功率”和“有功功率”的組合。有功或有功功率是僅包含電阻元件的電路的結果，而無功功率是由包含電容和電感元件的電路產生的。幾乎所有交流電路都包含這些 R，L 和 C 元件的組合。
由於無功功率從有功功率中消失，因此必須在電氣系統中考慮，以確保所提供的視在功率足以為負載供電。這是理解 AC 電源的關鍵方面，因為電源必須能夠為任何給定負載提供必要的伏安（VA）功率。