单选题
为提高功率因数,常在感性负载两端( )
A
串联一个电感
B
并联一个电感
C
并联适当电容器
D
串联一个电容器
答案解析
正确答案:C
解析:
本题考查的是功率因数补偿的基本原理,核心知识点为:感性负载的功率因数特性、无功功率的性质,以及并联电容补偿的物理机制。
一、题干分析
感性负载(如电动机、变压器、日光灯镇流器等)的电流滞后于电压,其等效阻抗呈感性,功率因数 cosφ < 1,且为滞后功率因数。此时负载从电源吸收有功功率的同时,还吸收感性无功功率(Q_L > 0),导致线路电流增大、电源容量利用率降低、线路损耗增加。
二、各选项分析
A:串联一个电感
→ 会进一步增大总感抗,使电流滞后程度加剧,功率因数更差(cosφ 减小),故错误。
B:并联一个电感
→ 并联电感同样提供感性无功功率(Q_L' > 0),与原负载的感性无功叠加,使系统总感性无功更大,电流相位滞后更严重,功率因数进一步下降,故错误。
C:并联适当电容器 ✅
→ 电容器为容性负载,其电流超前电压90°,向系统提供容性无功功率(Q_C < 0)。当并联电容的容抗选择适当时,其发出的容性无功可部分或全部抵消感性负载吸收的感性无功(即 Q_C ≈ −Q_L),从而使电源提供的总无功功率减小,总电流与电压的相位差φ减小,cosφ提高,甚至可达到1(完全补偿)。这是工程中广泛采用的“并联电容补偿法”,故正确。
D:串联一个电容器
→ 串联电容会改变负载端电压(可能引起过压或欠压),且无法减少电源侧的无功电流;更重要的是,串联电容虽可能使总阻抗呈阻性(发生串联谐振),但仅对特定频率和负载有效,不具普适性,且会显著影响负载正常工作电压,实际中不用于功率因数校正,故错误。
三、核心知识点总结
1. 功率因数定义:cosφ = P / S,其中P为有功功率,S为视在功率,φ为电压与总电流的相位差。
2. 感性负载 → 吸收感性无功(Q > 0)→ 电流滞后 → cosφ < 1(滞后)。
3. 容性元件 → 发出容性无功(Q < 0)→ 电流超前。
4. 并联补偿原理:在负载端并联电容,使电容产生的容性无功就地平衡部分感性无功,从而减小电源需提供的无功分量,降低总电流幅值及相位差,提高功率因数。
5. “适当”二字关键:电容值需合理选择——过小则补偿不足;过大则导致过补偿(呈容性,cosφ再次下降且变为超前),故应按所需补偿的无功量精确计算。
综上,正确答案为 C:并联适当电容器。
相关知识点:
提功率因数,感性并电容
题目纠错
新版-合肥仁创职业培训学校有限公司电工(四级)理论知识考核练习题
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