纯电容电路中电能和电场能相互转换的规模可用()表示。

好的，我们来详细解析一下这道题。 ### 题目背景 纯电容电路是指电路中只有电容器（Capacitor）作为负载的电路。电容器是一种能够储存电场能量的元件。当交流电压施加到电容器上时，电容器会周期性地充电和放电，从而实现电能和电场能之间的相互转换。 ### 选项解析 **A. 有功功率 (Active Power)** - **定义**：有功功率是指电路中实际消耗的功率，即转化为热能、机械能等有用形式的能量。 - **特点**：有功功率在纯电阻电路中存在，但在纯电容电路中，电容器并不消耗实际能量，只是储存和释放能量。 - **适用性**：不适用于纯电容电路。 **B. 无功功率 (Reactive Power)** - **定义**：无功功率是指在交流电路中，由于电感或电容的存在，导致电流与电压之间存在相位差，这部分功率在电路中来回流动，但不实际消耗能量。 - **特点**：无功功率在纯电容电路中表现为电能和电场能的相互转换。 - **适用性**：适用于纯电容电路。 **C. 总功率 (Total Power)** - **定义**：总功率是指电路中的总功率，包括有功功率和无功功率。 - **特点**：总功率是一个综合指标，但在纯电容电路中，主要关注的是无功功率。 - **适用性**：不适用于纯电容电路。 **D. 视在功率 (Apparent Power)** - **定义**：视在功率是指交流电路中电压和电流的乘积，它包括有功功率和无功功率。 - **特点**：视在功率是一个表观值，反映了电路中的总功率需求。 - **适用性**：不适用于纯电容电路。 ### 为什么选择 B. 无功功率 在纯电容电路中，电容器不断地充电和放电，电能和电场能之间进行相互转换，但并没有实际消耗能量。这种能量的交换可以用无功功率来表示。因此，正确答案是 B. 无功功率。 ### 示例 假设有一个纯电容电路，电容器的电容为 \( C \)，交流电源的频率为 \( f \)，电压为 \( V \)。在这个电路中： - 电容器会周期性地充电和放电，但不会消耗实际能量。 - 无功功率 \( Q \) 可以用公式 \( Q = V^2 \cdot \omega \cdot C \) 来计算，其中 \( \omega = 2\pi f \) 是角频率。 - 有功功率 \( P \) 为零，因为电容器不消耗实际能量。 - 视在功率 \( S \) 等于无功功率 \( Q \)，因为没有有功功率。