有关功率的基本概念
有关功率的基本概念。
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，以字母P表示，单位瓦特（w）。P=U* l*cos ©即额定电压乘额定电流再乘功率因数。
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做视在功率，用字母S来表示，单位为伏安（VA）。S=UI。
无功功率----在具有电感和电容的电路里，这些储能元件在半周期的时间里把电源能量变成磁场（或电场）的能量存起来，在另半周期的时间里对已存的磁场（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速率的振幅值叫做无功功率。用字母Q表示，单
位为乏（Var）。Q= U* l*sin 。
功率因数----在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到做功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以COS）表示。CO© =P/S。
基波功率因数（DPF —基波有功功率与视在功率之比，即基波电流与基波电压夹角的余弦（Cos© ）0
全功率因数（PF）—在计算时利用整个RMSS，即包括基波和所有谐波。如果存在谐波那么PF将小于DPF
谐波产生的主要原因是什么？
在电力的生产，传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。在发电环节，当对发
电机的结构和接线采取一些措施后，可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电
压。在其它几个环节中，谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备：
（1）具有铁磁饱和特性的铁芯没备，如：变压器、电抗器等；
（2）以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、
炼钢电弧炉等；
（3）以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备（整流器、逆变器、
变频器）、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用于化
工、电气铁道，冶金，矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
以上这些非线性电气设备（或称之为非线性负荷）的显著的特点是它们从电网取用
非正弦电流，也就是说，即使电源给这些负荷供给的是正弦波形的电压，但由于它们只有其
电流不随着电压同步变化的非线性的电压-电流特性，使得流过电网的电流是非正弦波形的，
这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成，即产生了谐波，使电网电压严重
失真，此外电网还必须向这类负荷产生的谐波提供额外的电能。
接入低压供电系统的非线性设备产生的谐波电流可分为稳定的谐波和变化的谐波两大
类。所谓稳定的谐波电流是指由这种谐波的幅度不随时间变化，如视频显示设备和测试仪表
等产生的谐波，这类设备对电网来说表现为恒定的负载。由激光打印机、复印机、微波炉等
产生的各次谐波的幅值随时间变化，称之为波动的谐波，这类设备对电网来说是一个随时间
变化的负载。随着电力电子设备使用的不断增加，同时这些设备产生的谐波又具有较大的振
幅，所以目前它们是供电系统中的主要谐波源。
谐波污染有哪些典型实例？
（1）某220kv变电站10kv侧装设6 7.8Mvar电容器组，每组串联
NKL-500/100电抗器，实际电抗率为4.9%,竣工后，由于谐波和运行电压的限制只能投运两组，投运时三次谐波电流含量为5.7%。运行四年共损坏电容器90台，其中外壳爆裂2台、壳体渗漏13台、套管化锡与渗油61台、氧化锌避雷器爆炸3台、中性线电流互感器炸毁一台。后对2~5组的电容量进行调整，短接了串联电容器。对第六组电容器的额定电压由11kv改为12kv，作为吸收电抗率为4%
的5次谐波滤波器，使电容器避免了对三次谐波的严重放大和谐振的可能，变电
站实现了正常的安全运行。
（2）某220kv变电站装设了40Mvar电容器装置，自从系统中有电气化铁路通车运行后，仅一年半时间电容器全部损坏或烧毁。
（3）某220kv变电站10kv侧装设4 7.2Mvar电容器组，串联电抗器电抗率为5%电容器组投运后就发生三次谐波电压放大与谐波电流超标。当投入3组电容器运行时，几天内就发生熔丝熔断和保护动作跳闸事故，后采取将2组电容器中的串联电抗器短接，投入3组电容器工作，运行正常。
什么是电压波动与闪变？
电压波动为一系列电压变动或连续的电压偏差.电压波动值沟电压坦友很價範两个扱值U耐和U込之差45常以额是电压U并的百分数表示其相对百分值.即
Av= —x100% = -^xlOO%
5 %
闪变是说明对不同频率电压波动引起灯闪的敏感程度及引起闪变刺激性程度的电压波动值，是人眼对灯闪的一种主观感觉。
什么是间谐波？
间谐波是指非工频频率整数倍的谐波。间谐波往往由较大的电压波动或冲击
性非线性负荷所引起，间谐波的特点是放大电压闪变和音频干扰，影响电视机画
面及增大收音机噪声，造成感应电动机振动及异常。
什么是谐波次数？
问:什么是谐波次数
答:谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）称为谐波次数。
什么是波峰因数？
问:什么是波峰因数？
答:是指峰值振幅与平均振幅之比（峰均比）。
crest factor 波峰因素定义为波形的峰值与有效值之比。对于脉冲列，波峰因
素（脉冲列的波峰因素是与脉冲宽度及重复频率相关的复合参数）近似等于占空
比倒数的平方根。波峰因素会影响交流测量的精度。一般数字万用表都提供一张波峰因素影响表，说明较高波峰因素带来的误差。通常波峰因素高于3时，就会引入显著的误差。
什么是总谐波失真（THD ？
什么是总谐波失真（THE）?
冬—波的值，仪一第h个谐波的阳吕值.
什么是浪涌电流？
问什么是浪涌电流？
答:浪涌电流指电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流。由于输入滤波电容迅速充电，
所以该峰值电流远远大于稳态输入电流。电源应该限制AC开关、整流桥、保险丝、EMI
滤波器件能承受的浪涌水平。反复开关环路，AC输入电压不应损坏电源或者导致保险丝烧
断。
镍氢电池有什么优点？：
镍氢电池有什么优点？
答:低成本、高性能、高质量、高稳定性。
什么叫电压波纹？
问：什么叫电压波纹？
答:直流电中交流分量和直流电压之比称为波纹系数，多用来衡量滤波品质，直流输出电
压乘上波纹系数就是波纹电压。
光电隔离的作用
光电隔离电路的作用是在电隔离的情况下，以光为媒介传送信号，对输入和输出电路可以
进行隔离，因而能有效地抑制系统噪声，消除接地回路的干扰，有响应速度较快、寿命长、体积小耐冲击等好处，使其在强-弱电接口，特别是在微机系统的前向和后向通道中获得广泛应用。
什么问题属于电能质量问题？
□谐波：正序、负序、零序
□中线、马达、变压器、变频器过热，甚至烧毁
□电压、电流波形畸变，出现平顶、闪变、骤升、骤降
□质量：浪涌、下陷、脉冲
□功率：有功功率、无功功率、视在功率、功率因数
□断路器动作
□三相不平衡
谐波（Harmonic）定义？
供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波
频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量成为谐波。谐波频率
与基波频率的比值（n=fn/f1）称为谐波次数。电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics ）或分数谐波。谐波实际上是一种干扰量，使电网受到"污染”。电工技术
领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制，其频率范围一般为 2 W n W 40。
谐波种类？
整数谐波：2nd, 3rd, 4th, 5th ,
正序谐波：(3n+1) 4th, 7th, 10th…
偶次谐波:2nd, 4th, 6th, 8 th ,
负序谐波：(3n-1) 2nd, 5th, 8th…
奇次谐波:3rd, 5th, 7th, 11th ,
零序谐波：(3 n) 3rd, 6th, 9th…
总谐波电压失真率：V(THD)
总谐波电流失真率：I(THD)
谐波会产生什么危害？
□会导致变压器、变频器、马达和中线过热，及断路器动作
□会使功率因数下降，导致电费成倍增长。
□会使电压、电流波形畸变，出现平顶，导致精密仪器无法正常工作，影响产品合格率。
□增加了发、输、供和用电设备的附加损耗，使设备过热，降低设备的效率和利用率。
□使测量和计量仪器的指示和计量不准确。
□干扰通信系统的工作。
什么是供电可靠性和供电可靠率？
问：什么是供电可靠性和供电可靠率？
答：供电可靠性和供电可靠率是供电质量的重要指标，也是提高电能质量的重要内容。供
电可靠性是由用户平均停电频率( CAIFI，次/年)和用户平均停电累计时间( CAIDI，min /年)
以及全部用户平均供电时间占全年时间的百分数来表示，供电可靠率是以用户年平均停电时间和
全年累计小时数来表示，即：
(1)用户平均停电频率(CAIFI )=用户停电总次数/停电用户总数。
(2)用户平均停电累计时间( CAIDI )= 用户停电累计时间总和/停电用户总数。
(3)供电可靠率=[1-用户年平均停电时间/全年小时数(8760 ) ] X 100%
提高供电可靠性可减少停电造成的社会经济损失。同时，它意味着将要增加建设投资和运行费用。因此，要从这两个方面综合考虑经济合理的供电可靠性指标。
美国和加拿大的供电可靠性指标一般为：用户平均年停电
0.1〜0.5次(即为2〜10年停电一
次)，全年累计停电时间为10〜120min，即供电可靠率为99. 98%以
上。新加坡电网公司依据其强大的电网结构和严格的电力管理，目前供电可靠率已达到了99。999%。经济发展水平不同的
国家，供电可靠性指标会有所不同。我国近几年已投入巨资加强了城乡电网的建设和改造，供电可靠性已得到明显的改善和提高。
什么是电磁兼容？
问：什么是电磁兼容？
答：电磁兼容(EMC是指设备或系统正常运行且不造成任何其他事物不能承受的电磁骚扰的能力。国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是：系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。
各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关
联并相互影响，在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。20世纪80年代兴起的电磁兼容EMC学科以研究和解决这一问题为宗旨，主要是
研究和解决干扰的产生、传播、接收、抑制机理及其相应的测量和计量技术，并在此基础上根据技术经济最合理的原则，对产生的干扰水平、抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定，使处于同一电磁环境的设备都是兼容的，同时又不向该环
境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动。
电磁兼容是一门迅速发展的交叉学科，涉及电子、计算机、通信、航空航天、铁路交通、电力、军事以至人民生活各个方面。在当今信息社会，随着电子技术、计算机技术的发展，一个系统中采用的电气及电子设备数量大大增加，而
且电子设备的频带日益加宽，功率逐渐增大，灵敏度提高，联接各种设备的电
缆网络也越来越复杂，因此，研究电磁兼容的问题已引起各国相关专家的高度关注，并日显重要。
----(2)设备的输出特性和硬件支持决定带载能力。
----★波峰因数达到3:1的UPS可以带100%的低功率因数整流性负载。
----★永磁发电机波峰因数为2:1，可以带66%的低功率因数整流性负载。自励磁发电机波峰因数为1:1仅可带33%的低功率因数整流性负载
----★市面上大部分UPS最高长时带载能力为80%，超过该限度会损坏逆变器，个别品牌UPS逆变部分功率器件采用MOSFET和IGBT组合器件或智能型IGBT组合器件，通流量大，开/关特性好，温升低，所以允许长时间带载100%。
交流测量基础理论
1. 有效值RMS ( Root Mean Sqarel Value )
… 有效值通常用来定义交流电压和交流电流的强度（大小）。通过交流波形描述有效值，可以 更深刻地理解任意交流波形的有效值定义。
…计算有效值最好的办法是将一个交流电流波形和它所对应的热效应联系起来。图 1表示一个
电流波形和对应的热效应波形。 百 … 电流流过一个电阻在任一时刻所产生的热
」5祀
苹］效应为：
/ A 碍=1塔i
/
\
辿效应的平均値（功率）为:4
=Qf R +■ ifR + yR+... +
* = PR
SUt ： P = i ： I]^ 十iQ 十I* 十…十 I 」dti
… 也就是说，电流有效值等于各时刻电流的平 方之和的平均值的平方根。该电流有效值等同 于在相同电阻上产生相同的热效应的直流电 流。对于正弦波，其有效值
RMS = 0.707* 峰值
2.
平均值 （Mean Value ）
… 图2所示交流波的平均值定义是:
…显然，平均值只在交流波形 的上半周期有实际意义，对于 上下半周期对称的交流波形， 在一个完整周期内的平均值为
零。指针式仪表测量交流有效 值，采用的办法是通过
全波整
流将交流变为直流，然后根据 交流正弦波平均值和有效值的 关系，即：
有效值=1.11*平均值
来计算和确定读数的。对这种 测量方法而言，除非所测量的 对象是标准正弦波，否则测量 结果可想而知。
3. 有效功率和视在功率（W AND VA ）
… 如果一个100V 的正弦交流电源与一个
100R 的纯电阻负载连接，电压和电流的关系可以用图
3描述。这种情况下，电压和电流是同相位的。
平均值=半周期内波形包围的面积 /半周期长度
…从图中可以看岀，在电阻上产生的功率是波动的（一个周期内波动两次）。波动范围从0到200W,功率平均值为100W。这和我们预期的结果是一致的。
… 如果负载是电抗性的，既包含电感或电容，也包含电阻，那么情况就不相同。假定负载中包
含了电感和电阻，其阻抗值为100R，流过该阻抗的电流有效值仍为1A，不同的是电流和电压的
相位有了差别。图4表示的电流相位滞后电压相位60度。
…虽然功率波仍在一个周期内波动两次，但有一部分没有被负载吸收，而是从负载馈给电源。
因此负载吸收的净功率平均值小于纯电阻性负载时的功率平均值，负载吸收的净功率平均值也就
是有效功率为50W。
---在上述两种情况下，电压有效值和电流有效值的乘积称为视在功率，用S表示S = Vrms*lrms （VA）有效功率的大小取决于负载的性质。显然，从电压有效值和电流有效值的定义岀发，直
接确定有效功率是不可能的。只有通过同时测电压和电流的瞬时值并且计算它们的乘积（即瞬时功率），然后取一个周期内的瞬时功率平均值，才能得到真正的有效功率。
4. 功率因数（POWER FACTOR
…由于交流电路的有效功率计算不同于直流电路，简单地用电压有效值和电流有效值的乘积就
可以了，所以功率因数的引入是必须的。功率因数的定义为：功率因数=有效功率/视在功率
…在前面的例子中，有效功率是视在功率的1/2，所以功率因数=0.5。在电压波形和电流波形
都是正弦波的条件下，功率因数精确地等于电压电流相位差角度$的cos值。例如，上述电感
性负载的电路中，电流波形滞后电压波形60度，因此PF = cos $ =cos60度=0.5
… 基于这个原因，功率因数常常被称为cos $。但是必须清楚，只有电压和电流波形都是正弦
波的条件下功率因数才等于cos $。在其它情况下，功率因数并不等于cos $。
…当我们使用传统的功率因数表测量功率因数时，一定要在电压和电流波形都是正弦波的条件下使用，否则所得读数是没有意义的。真功率因数必须通过计算有效功率和视在功率得到。
5. 波峰因数(Crest Factor)
---在正弦波中，有如下关系：Apk = n * Arms. 据此，波峰因数可定义为：波峰因数=波
形峰值/波形有效值
… 在正弦波条件下：波峰因数=n~ 1.414.
---在工业应用中，许多由交流电网供电的负载装置，其
电流波形都是非正弦的。这包括晶闸管变流功率驱动
装置，灯光调节设备，甚至
日光灯。典型的开关电源从电网上
获取的电流波形如图5所示。
…可以看岀，电流的波峰因数远远大于1.414 。实
际上大部分开关型电源和电机调速器的电流波峰因
数已经达到了或超过了3。
大的电流波峰因数不仅会给装置本身带来附加的损耗
和其它不利影响，它所产生的电流波形畸变，同
样会给供电电网造成污染。由此可
见，一个交流负载装置的电流波峰
因数与有效值一样，是衡量性能的
重要指标之一
6. 谐波畸变(Harmonic Distortion)
…负载引起波形畸变是很常见的，在示波器上可以观察到波形畸变，但一般不能精确定量。如
果测得波峰因数，便可衡量波形畸变的程度。通过Fourier级数变换，一个非正弦电流波形可以
用一个正弦基波和一系列多次正弦谐波的叠加来表示。一个频率为100HZ的方波，其基波和各次
谐波分量如图6所示。然而，分析一个灯光调节器或一个洗衣机电机速度控制器的电流波形所
包含的谐波分量会更有实际意义。图7所示是目前较普遍应用的SMPS驱动方式下的电流波形及
其各次谐波分量。
… 对于负载来说，只有基波分量产生有用功，
谐波分量不仅污染电网， 还会在所有 的电力电缆、 电力开关和变压器上产生附加损耗。
…限制各种负载装置产生的谐波，
已经成为全世界各个行业的共识。 许多国家和地区已经岀台 了限制某些类型负载谐波的强制性规定。 国际通用标准IEC-555对此也作了相应规定。 今后，工 程师们在设计电气产品时，必须要考虑到他们的产品产生的谐波是否会超标。
7. 交流参数测量（Measurement of AC Parameters ）
… 交流参数对于供电网和电气设备制造商显得如此重要，交流参数测量也变的越来越复杂，对 测量仪器的要求也越来越高。交流参数测量仪器必须满足方便地、
精确地应用需求，特别是在信
号畸变和非正弦场合下。 …BUDDY 公司充分考虑了这种需求，为了实现交流参数真实、精确测量，在典型的测量仪器 --3PHEPM-B 电机测试仪的设计上采用了高性能核心器件和先进的电压电流同步采样技术、锁相 环倍频技术以及高抗干扰技术。使测量仪器的精度和稳定性达到了预期的指标。 频率
幅值 100HS （基波）
计叫4 300HZ 〔三次谐波） JOOHZ （五次谐波）（1/5）*
K /4
频率 幅值 100HZ 〔基波） l*Jr/4 300HZ （三次谐波） （1/3）7何
5Q0HZ （五次谐波） （1/5）* 7（ /4 700HZ （七次谐波） （1H ）* Jt
功和功率的关系
功和功率的关系 功和功率是物理学中常用的两个概念，它们之间存在着一定的关系。在本文中，我们将深入探讨功和功率的概念及其相互关系。 一、功的概念 首先，让我们明确功的定义。功是描述一个物体通过力的作用产生 的效果的物理量。它可以用于衡量力对物体产生的影响，通常用符号 W表示。功的计算公式为： W = F · d · cosθ 其中，F是施加在物体上的力，d是物体在力方向上的位移，θ是力 和位移之间的夹角。 二、功率的概念 接下来，我们来了解功率的概念。功率是指单位时间内完成的功。 它描述了一个物体在单位时间内所做的功的多少，通常用符号P表示。功率的计算公式为： P = W / t 其中，W是完成的功，t是所用的时间。 三、功和功率的关系 功和功率之间存在着一定的关系。根据功率的定义，可以得到以下 关系式：
P = W / t = (F · d · cosθ) / t = F · (d / t) · cosθ 我们知道，速度v等于位移d与时间t的比值，即v = d / t。因此， 我们可以将(d / t)表示为v，上述关系式可以变为： P = F · v · cosθ 从上式可以看出，功率和力之间的乘积等于相应力的分量在运动方 向上的投影与速度的乘积。这说明，如果一个力对物体施加的功相同，但施加力的速度不同，那么产生的功率也会不同。同样地，如果力和 速度方向之间的夹角不同，而其他条件相同，产生的功率也会不同。 此外，功率还可以用功和时间的比值来表示，即P = W / t。这个关 系式说明，功率的大小取决于完成的功和所用的时间。 四、功和功率的应用 功和功率在日常生活和工程领域中有广泛的应用。以汽车为例，汽 车引擎输出的功率通常用马力（horsepower）来表示。马力越大，汽车 的加速能力就越强。 此外，功率还与电能的消耗有关。在家庭中，电器设备的功率高低 决定了其能够提供多少电能，从而影响电费的消耗。 在工程领域，功和功率的概念被用来计算机械设备的效率。设备的 效率越高，完成相同任务所需的功率越小，资源利用效率也越高。
电功率(基础) 知识讲解
电功率 【学习目标】 1.理解电功率的概念，知道电功率表示消耗电能的快慢； 2.知道电功率的单位W、kW； 3.理解用电器的额定功率，知道额定功率是在额定电压下工作时的功率； 4.会用功率的公式进行简单的计算； 5.掌握测量小灯泡电功率的方法。 【要点梳理】 要点一、电功率的基本概念 1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。电流做功越快，电功率就越大，电流做功越慢，电功率就越小。 2.定义：电功率等于电功与时间的比 3．单位：瓦(W)、千瓦(kW) 1kW=103W 4．定义公式： W——电流所做的功(消耗的电能)——焦(J)——kW·h t——所用的时间——秒(s)——h P——用电器的功率——瓦(W)——kW 要点诠释： 1．kW·h是电功的单位，是由电功率的单位kW和时间的单位h组成的复合单位。 2．据公式P=W/t得W=Pt。 P的单位用kW，t的单位用h，则电功(电能)的单位为kW·h，由此可知1kW·h就是功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能。 3．kW·h和J的换算关系：1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J。 要点二、电功率的公式推导 1．计算电功率最常用的基本公式：P=IU 该公式表明：用电器的电功率P等于通过用电器的电流I和用电器两端的电压U的乘积。 2．公式变形： 3．推导公式： 2 2 U P I R R == 要点三、额定电功率和实际电功率 1．额定电压与额定功率： 2．实际电压与实际功率： （1）实际电压：用电器工作时两端的电压， 可能大于，可能等于，可能小于。 （2）实际功率：实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率；用电器的实际功率可能大于额定功率，可能等于额定功率，可能小于额定功率。 3．用电器所消耗的功率与用电器两端电压的关系： 当时，；
有关功率的基本概念
有关功率的基本概念。 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，以字母P表示，单位瓦特（w）。P=U* l*cos ©即额定电压乘额定电流再乘功率因数。 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做视在功率，用字母S来表示，单位为伏安（VA）。S=UI。 无功功率----在具有电感和电容的电路里，这些储能元件在半周期的时间里把电源能量变成磁场（或电场）的能量存起来，在另半周期的时间里对已存的磁场（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速率的振幅值叫做无功功率。用字母Q表示，单 位为乏（Var）。Q= U* l*sin 。 功率因数----在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到做功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以COS）表示。CO© =P/S。 基波功率因数（DPF —基波有功功率与视在功率之比，即基波电流与基波电压夹角的余弦（Cos© ）0 全功率因数（PF）—在计算时利用整个RMSS，即包括基波和所有谐波。如果存在谐波那么PF将小于DPF 谐波产生的主要原因是什么？ 在电力的生产，传输、转换和使用的各个环节中都会产生谐波。在发电环节，当对发 电机的结构和接线采取一些措施后，可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电 压。在其它几个环节中，谐波的产生主要是来自下列具有非线性特性的电气设备： （1）具有铁磁饱和特性的铁芯没备，如：变压器、电抗器等； （2）以具有强烈非线性特性的电弧为工作介质的设备，如：气体放电灯、交流弧焊机、 炼钢电弧炉等； （3）以电力电子元件为基础的开关电源设备，如：各种电力变流设备（整流器、逆变器、 变频器）、相控调速和调压装置，大容量的电力晶闸管可控开关设备等，它们大量的用于化 工、电气铁道，冶金，矿山等工矿企业以及各式各样的家用电器中。
功率的概念
视在功率，有功功率，和无功功率 有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。 无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。无功功率没有功率损耗，只是有能量以磁场的形式储存在储能元件中，没有传递到机械功率输出。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。 配电网中的电感性电气设备如变压器、电动机、电焊机、空调器、洗衣机、电冰箱、钠灯、日光灯等投入运行后，不仅要从电力网中吸收有功功率用于做功，而且还要吸收无功功率建立磁场，这样就导致电力客户的自然功率因数一般都比较低。我国对电力客户的用电，规定了必须达到的功率因数标准。 他们就是一个功率三角形 ?= √3UIcos?P=S?cos =?Q= S?sin ?√3UIsin S=√3UI 有功功率常用单位为瓦或千瓦，无功功 率为乏或千乏，视在功率为伏安或千伏 为有功功率与视在功率的夹?安，相位角 表示?角，称为力率角或功率因数角，cos 有功功率P和视在功率S的比值，称为力率或功率因数。 视在功率是指发电机发出的总功率，其中可以分为有功部分和无功部分。有功部分是通过导线发热损失掉或纯电阻负载消耗的功率，这部分功率由于做了功而被称为有功功率。而无功功率则是损失在非纯电阻负载上的功率。可认为是电压与电流相位差变化的损耗。无功功率不做功，但是要保证有功功率的传导必须先满足电网的无功功率。 下面举例说明：（很清晰的解释） 三相异步电动机的有功功率和额定功率的区别和联系: 额定功率是电机运行在额定点输出的机械功率。 额定功率=sqrt（3）*额定电压*额定电流*功率因数*效率。这是特指额定点。
功和功率的概念及应用
功和功率的概念及应用 功和功率是物理学中重要的概念，它们描述了物体或系统在各种物 理活动中所完成的工作和能量转化的速率。理解功和功率的概念对于 解决实际问题和应用物理学知识至关重要。 一、功的概念及应用 1. 功的定义 功是对物体施加力并使其移动时所进行的工作，用来衡量力在物体 上所做的功。它的定义可以表示为：功 = 力 ×距离× cosθ，其中力的 单位为牛顿（N），距离的单位为米（m），角度θ为力与位移方向之 间的夹角。 2. 功的应用 功的概念在各个领域都有广泛的应用，例如： （1）机械领域：功的概念可以用来计算机械设备的效率。例如， 对于一个一维运动的物体，当力与位移方向相同时，所做的功为正值，表示能量的增加；当力与位移方向相反时，所做的功为负值，表示能 量的减少。 （2）工程领域：在工程中，功的概念可以用来计算设备的能耗。 通过对工作过程中所做的功的计算，可以评估设备的能源利用效率及 节能措施的有效性。
（3）运动力学：在运动力学中，功的概念用于计算物体所具有的 动能的改变。根据功的定义，当物体的速度改变时，所做的功将改变 物体的动能。 二、功率的概念及应用 1. 功率的定义 功率是对单位时间内所做工作的衡量，用来描述物体或系统能量转 化的速率。它的定义可以表示为：功率 = 功 / 时间，其中功的单位为焦耳（J），时间的单位为秒（s）。功率的单位通常用瓦特（W）来表示。 2. 功率的应用 功率的概念在很多实际问题和应用中都有重要的作用，例如： （1）电力供应：功率的概念在电力领域中尤为重要。电力的输送 和使用都需要计算功率。通过控制功率的大小，可以合理调节电力的 分配和利用，确保电力供应的稳定性和效率。 （2）机械设备：在机械领域中，功率可以用来评估设备的运行效 率和性能。例如，汽车引擎的功率可以影响车辆的加速性能和燃油消耗。了解和控制机械设备的功率，有助于提高效率和降低能耗。 （3）光学技术：在光学技术中，功率的概念用于描述光的强度和 功率的转换。例如，激光器的功率决定了其输出的光强度和穿透能力，对于医学、通信和制造等领域有着广泛的应用。
功率的概念及计算方法
功率的概念及计算方法 功率是物理学中一个重要的概念，它描述了做功的速率或者变化速度。在物理学中，功率的单位是瓦特（W），代表每秒钟所做的功。在本文中，将介绍功率的概念及其计算方法，并且提供一些实际应用的例子。 一、功率的概念 功率可以简单地理解为工作的快慢程度。在物理学中，功率定义为单位时间内所做的功。做功是指将能量从一种形式转化为另一种形式的过程。当一个物体或系统在单位时间内转移的能量较多时，其功率较高。 功率的数学表达式如下： 功率（P）= 做功（W）/时间（t） 其中，功率以瓦特（W）为单位，做功以焦耳（J）为单位，时间以秒（s）为单位。 二、功率的计算方法 在实际问题中，可以通过两种方法计算功率：一种是根据物体所做的功和时间来计算，另一种是根据物体所受的力和速度来计算。 方法一：根据物体所做的功和时间计算功率 当物体所做的功和时间已知时，可以使用下述公式计算功率：
功率（P）= 做功（W）/时间（t） 例如，一个汽车在20秒内产生了2000焦耳的能量，那么它的功率为： 功率（P）= 2000 J / 20 s = 100 W 方法二：根据物体所受的力和速度计算功率 当物体所受的力（F）和速度（v）已知时，可以使用下述公式计算功率： 功率（P）= 力（F）×速度（v） 例如，一个人用力推一个质量为10千克的物体，将其推出10米的距离所需时间为5秒，则可以通过以下计算得出功率： 力（F）= 质量（m）×加速度（a） 加速度（a）= 距离（d）/时间（t）² 力（F）= 10 kg × (10 m / 5 s²) = 20 N 功率（P）= 力（F）×速度（v） = 20 N × 10 m/s = 200 W 三、功率的应用 功率的概念和计算方法在日常生活和工程领域中有着广泛的应用。以下是一些实际应用的例子：
功和功率的概念
功和功率的概念 在物理学中，功和功率是描述力学系统中能量和能量转化的重要概念。它们在我们理解和应用各种物理现象和工程实践中起到了至关重 要的作用。本文将详细介绍功和功率的概念，并探究其在不同领域的 应用。 一、功的概念 功是描述物体在力的作用下所做的功用，衡量的是物体所具有的能 量转移能力。简单来说，功是描述力对物体产生的效果，用以衡量物 体在力的作用下所改变的能量大小。根据定义，功可以表示为如下公式： 功 = 力 ×路径长度× cosθ 其中，力是作用在物体上的力的大小，路径长度是力作用的距离， θ是力的方向与物体运动方向之间的夹角。功的单位是焦耳（J）。 功的概念在各个领域中都有广泛的应用，比如在机械领域中，功可 以用来衡量机械能的转换，比如汽车引擎的功率输出；在电学领域中，功可以用来衡量电能的转换，在输电过程中功率损耗等。 二、功率的概念 功率是描述单位时间内做功的多少，衡量的是能量转化的速度。功 率用来描述物体吸收或释放能量的速率。根据定义，功率可以表示为 如下公式：
功率 = 功 / 时间 其中，功是物体所做的功，时间是完成这个功所用的时间。功率的单位是瓦特（W）。 功率的概念在各个领域中都有重要的应用，尤其是在电力工程和机械工程中。在电力工程中，功率被用于衡量电力系统的输出能力和供电设备的效率，例如电力发电厂的功率输出和变压器的效率；在机械工程中，功率被用于衡量机械设备的性能和效率，例如汽车引擎的功率输出和电动机的效率。 三、功与功率的关系 功和功率在物理学中是密切相关的。功率可以被理解为单位时间内做功的多少，即单位时间内能量转化的速度。因此，功的大小与功率的关系可以用下面的公式表示： 功 = 功率 ×时间 这个公式可以帮助我们计算在给定时间内所完成的功。值得注意的是，当功率恒定时，完成同样的功所需要的时间和所使用的能量成反比。也就是说，功率越大，所需的时间和能量就越少。 四、功和功率的应用举例 功和功率的概念在各个领域中都有广泛的应用。下面举几个例子来说明：
功率的概念(最全)word资料
功率 概述 功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。 求功率的公式为功率=功/时间 功率的概念(最全)word资料求功率的公式也为P=W/t =UI=I方R=U方/R P表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是“w”。W表示功，单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是“J”。t表示时间，单位是“秒”，符号是“s”。因为W=F（f 力）*s（s 位移）（功的定义式），所以求功率的公式也可推导出P=F·V（当V表示平均速度时 求出的功率为相应过程的平均功率，当V表示瞬时速度时求出的功率为相应状态的瞬 时功率）。 功率越大转速越高，汽车的最高速度也越高，常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力(PS)或千瓦(kw)来表示，1马力等于0.735千瓦。 1w=1J/s 功率的计算公式：P=W/t [编辑本段] 功率的各种称谓 功率就是表示物体做功快慢的物理量，物理学里功率P＝功W/时间t，单位是瓦w，我们在媒体上常常看见的功率单位有kw、ps、hp、bhp、whp mw等，还有意大 利以前用的cv，在这里边千瓦kw是国际标准单位，1kw＝1000w，用1秒做完100 0焦耳的功，其功率就是1kw。日常生活中，我们常常把功率俗称为马力[1]，单位是 匹，就像将扭矩称为扭力一样。 在汽车上边，最大的做功机器就是引擎，引擎的功率是由扭矩计算出来的，而计算的公式相当简单：功率(w)＝2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)/60，简化计算后成为：功率 (kw)=扭矩(Nm) ×转速(rpm)/9.549。 由于英制与公制的不同，对马力的定义基本上就不一样。英制的马力(hp)定义为：一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英尺(ft)，相乘之后等于33，000l b-ft/min；而公制的马力(ps)定义则为一匹马于一分钟内将75kg的物体拉动60米， 相乘之后等于4500kgm/min。经过单位换算，(1lb=0.454kg；1ft=0.3048m)竟然发现 1hp=4566kgm/min，与公制的1ps=4500kgm/min有些许差异，而如果以瓦作单位(1 w=1Nm/sec=9.8kgm/sec)来换算的话，可得1hp=746w；1ps=735w，两项不一样的 结果，相差1.5%左右。 德国的DIN与欧洲共同体的新标准EEC有的JIS是以公制的ps为马力单位，而SAE使用的是英制的hp为单位，但由于世界一体化经济的来临和为了避免复杂换
动能与功率的关系
动能与功率的关系 动能和功率是物理学中两个重要概念，它们之间存在着密切的关系。本文将就动能和功率之间的联系展开论述。 一、动能的概念和计算公式 动能是物体由于运动而具有的能量。根据经典物理学，动能与物体 的质量和速度有关。动能的计算公式为： 动能（K）= 1/2 ×质量（m）×速度的平方（v²） 其中，动能的单位是焦耳（J），质量的单位是千克（kg），速度 的单位是米每秒（m/s）。 二、功率的概念和计算公式 功率是指单位时间内所做的功或能量转化的速率。功率可以用于描 述物体的工作能力或能量转化的效率。功率的计算公式为：功率（P）= 功（W）/ 时间（t） 其中，功率的单位是瓦特（W），功的单位是焦耳（J），时间的单位是秒（s）。 三、动能和功率的关系可以通过将功率的表达式代入动能的计算公 式得到。根据功定义为力与位移的乘积，可以将功表示为力乘以速度：功（W）= 力（F）×位移（d）= m × a × d 将功率的表达式代入动能的计算公式中：
动能（K）= 1/2 × m × v² = W/ t × t = P × t 由此可见，动能与功率之间的关系可以总结为：动能等于功率乘以 时间。 四、动能与功率关系的实际应用 动能和功率的关系在日常生活和工程实践中有着广泛的应用。以交 通工具为例，汽车的动能大小与其质量和速度有关。而汽车的加速过 程中所需的功率则与动力系统的设计和实现有关。 此外，在机械加工过程中，动能和功率的关系也非常重要。当工件 被切削机械加工时，动能的消耗与切削力和切削速度有关。工件的加 工速率和切削过程需要的功率则与切削力和加工时间相关。 总之，动能和功率是描述物体运动和能量转化的重要概念。它们之 间存在着紧密的关系，通过动能等于功率乘以时间的公式，可以更好 地理解和应用物理学中的相关概念和原理。在各个领域的实际应用中，准确理解和运用动能和功率的关系，有助于优化工程设计和提高效率。
能量与功率关系
能量与功率关系 能量和功率是物理学中重要的概念，它们在描述能量转化与传递过程中发挥着关键作用。能量是物体或系统所具有的做功的能力，而功率则是单位时间内所做的功。下面将详细介绍能量与功率的关系以及它们在现实生活中的应用。 一、能量与功率的定义 1. 能量的定义 能量是物体或系统所具有的做功的能力，是物体的一种状态量。它可以以各种形式存在，如机械能、化学能、热能、电能等。物体的能量可以由外力或其他物体传递过来，也可以通过各种方式转化为其他形式。 2. 功率的定义 功率是单位时间内所做的功，是描述能量转化速率的物理量。功率的单位是瓦特（W），它等于单位时间内所做功的大小。功率越大，表示能量转化的速率越快。 二、能量和功率的关系 1. 能量与功率的关系 能量和功率之间存在着紧密的关系。根据能量和功率的定义可以得知，功率等于单位时间内所做的功，即功率等于能量的变化量除以时间的变化量。数学上可以表示为：
功率 = 能量的变化量 / 时间的变化量 2. 能量与功率的计算方法 在实际应用中，通常能量和功率是通过测量来获得的。对于物体的 能量，可以通过计算机械能（如动能和重力势能）或其他形式的能量（如化学能、热能等）来获取。而功率则可以通过计算单位时间内所 做的功来得到。 三、能量与功率的应用 1. 能源领域 能量与功率的关系在能源领域具有重要的应用价值。例如，在电力 行业中，需要计算电网输送电能的功率，以确保电网的正常运行。此外，在可再生能源的利用过程中，也需要对能量和功率进行监测和计算，以评估能源利用效率和可持续性。 2. 工程领域 在工程领域，对于设备的能量消耗和功率需求的准确计算至关重要。例如，在建筑行业，需要计算建筑物的能耗和能源需求，以提供合理 的供暖、通风和空调系统。此外，在机械和汽车工程中，需要对设备 的功率需求进行计算和调整，以确保正常运行和高效能。 3. 物理研究 在物理学科中，能量和功率的研究是基础和核心。通过对能量与功 率的研究，可以深入了解物质运动与相互作用的规律，揭示宇宙的奥
有关电源的几个与功率相关的概念
有关电源的几个与功率相关的概念 功率的种类很多，有些功率对电源来说，是很重要的参数。 1、有功功率 有功功率是直接做功的部分,表示电阻对电的消耗。 有功功率的公式为： P=U*I*COSφ P：有功功率 U：输入电压（一般在220V左右） I：输入电流（随负载大小而变化） φ：非线性负载时电压与电流之间的一个相位差 2、视在功率 电源的视在功率，就是输入到电源的交流电压与交流电流的乘积，表示的公式为： S=U*I S：视在功率 U：输入电压（一般在220V左右） I：输入电流（随负载大小而变化） 3、功率因素 有功功率与视在功率的比值，就是功率因素： F=P/S 4、无功功率 无功功率是储藏在电路中但不直接做功的那部分功率。 《辞海》中无功功率的解释：具有电感和电容的交流电路中，电感的磁场或电容的电场在一个周期内的一部分时间内从电源吸收能量，另一部分时间内将能量返回电源。在整个周期内平均功率为零，也就是没有能量消耗。但能量是在电源和电感或电容之间来回交换的。能量交换率的最大值叫做无功功率。
3、额定功率 额定功率没有一个具体的计算公式。 电源的额定功率的标定往往采用交叉负载测试的方式，实验是通过检测电源的各路主电压的负载压降和纹波系数来得出各路输出电压的最大电流的。具体方法是这样的：在不超过该路输出的最大电流的前提下，逐渐减小其负载电阻，同时测量其负载压降和纹波系数，当其负载压降和纹波系数超出允许的范围时，记录此时的电流值作为最大工作电流。 记录各路输出的最大工作电流，然后与INTEL制定的功率标准进行对比，从而确定电源的额定输出功率。 4、最大输出功率 电源稳定工作时能够输出的最大功率。 一款额定功率200W的电源，实际工作输出并不一定是200W，可能要高出一些。毕竟额定功率的标定与实际使用的环境是有一定区别的。 5、峰值功率 电源极短时间内能够提供的功率。 峰值功率在电脑冷启动时起作用，正常使用电脑时一般用不上。 6、电源的转换效率 电源工作实际输出到电脑主机的功率，与视在功率的比值，就是电源的转换效率。 通常，一款电源的转换效率在55~75%之间。如果电脑消耗的功率在200W，那么视在功率就可能达到300W以上。
有功功率、无功功率、视在功率概念及计算
一、有功功率 在交流电路中，但凡消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那局部功率〔如转变为热能、光能或机械能〕称为有功功率，简称"有功〞，用"P〞表示，单位是瓦〔W〕或千瓦〔KW〕。 它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。它的大小等于瞬时功率最大值的1/2，就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。 二、无功功率 在交流电路中，但凡具有电感性或电容性的元件，在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。因此，在交流电每个周期内的上半局部〔瞬时功率为正值〕时间内，它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场；而下半局部〔瞬时功率为负值〕的时间内，其建立的磁场或电场能量又返回电源。因此，在整个周期内这种功率的平均值等于零。就是说，电源的能量与磁场能量或电场能量在进展着可逆的能量转换，而并不消耗功率。 为了反映以上事实并加以表示，将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率，简称"无功〞，用"Q〞表示。单位是乏〔Var〕或千乏(KVar)。 无功功率是交流电路中由于电抗性元件〔指纯电感或纯电容〕的存在，而进展可逆性转换的那局部电功率，它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中，但凡有线圈和铁芯的感性负载，它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。如果没有无功功率，电动机和变压器就不能建立工作磁场。 三、视在功率 交流电源所能提供的总功率，称之为视在功率或表现功率，在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。视在功率用S表示。单位为伏安〔VA〕或千伏安〔KVA〕。它通常用来表示交流电源设备〔如变压器〕的容量大小。 视在功率即不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率，主要取决于负载的功率因数。 四、功率三角形 视在功率〔S〕、有功功率〔P〕及无功功率〔Q〕之间的关系，可以用功率三角形来表示，如下列图所示。它是一个直角三角形，两直角边分别为Q与P，斜边为S。S与P之间的夹角Ф为功率因数角，它反映了该交流电路中电压与电流之间的相位差〔角〕。 S=(KVA)全功率〔视在功率〕P=(KW)有功功率Q=(Kva)无功功率 各种功率之间有如下关系式： 五、三相交流电路中的功率计算
功率和电荷量的关系
功率和电荷量的关系 功率和电荷量是电学中两个重要的概念，它们之间存在着密切的关系。本文将从理论和实际应用两个方面探讨功率和电荷量之间的关系。 一、理论探讨 1. 电荷量的概念 在电学中，电荷是指物质所带的电性属性。电荷分为正电荷和负电荷两种，它们之间的相互作用形成了电场。电荷量的单位是库仑（C）。 2. 功率的概念 功率是指单位时间内完成的功或能量转化的速率。在电学中，功率的单位是瓦特（W），它等于单位时间内消耗的能量或完成的功。 3. 电流和电荷量的关系 电流是指单位时间内通过导体横截面的电荷量，它的单位是安培（A）。根据定义可知，电流等于单位时间内通过导体横截面的电荷量除以时间。即 I = Q/t，其中 I 表示电流，Q 表示电荷量，t 表示时间。 4. 功率和电流的关系 根据功率的定义可知，功率等于单位时间内完成的功或能量转化的
速率。在电学中，功率可以表示为 P = IV，其中 P 表示功率，I 表示电流，V 表示电压。根据Ohm 定律，电压和电流之间存在线性关系，即 V = IR，其中 R 表示电阻。将此关系代入功率公式中，可得P = I²R，即功率与电流的平方成正比。 根据电流和电荷量的关系可知，电流等于单位时间内通过导体横截面的电荷量除以时间。将此关系代入功率公式中，可得P = (Q/t)²R，即功率与电荷量的平方成正比。 二、实际应用 功率和电荷量的关系在实际中有着广泛的应用。以下是一些例子： 1. 电能消耗 在家庭用电中，电表上显示的是用电量，即消耗的电荷量。而电费的计算是根据单位时间内的用电量乘以电价，即功率和电荷量的乘积。 2. 电池容量 电池的容量是指电池存储和释放电荷的能力。一般来说，电池容量越大，它可以存储和释放的电荷量就越多。而电池的放电时间与功率和电荷量的比值有关。 3. 电动车续航里程 电动车的续航里程与电池容量和功率有关。电池容量越大，电动车
关于功率的所有公式
关于功率的所有公式 功率是一个物理量，用来描述能量转化的速度。在物理学中，功率通常用符号P表示，单位是瓦特（W）。 功率的定义是单位时间内完成的功。功是由力所作用的物体在力的作用下移动产生的，而功率则是衡量这个过程的速度。根据定义，功率可以用以下公式表示： P = W / t 其中，P是功率，W是力所作用的物体所做的功，t是完成这个功所用的时间。 在机械力学中，功可以通过力和位移的乘积来计算。假设力的大小为F，位移的大小为d，而且力和位移的方向相同，那么功可以用以下公式表示： W = F * d 将这个公式代入到功率的定义公式中，可以得到功率的另一个表达式： P = (F * d) / t 这个公式说明了功率与力、位移和时间之间的关系。根据这个公式，如果力的大小增加，功率也会增加；如果位移的大小增加，功率也
会增加；如果完成这个功所用的时间减少，功率也会增加。 在电学中，功率的定义和机械力学类似，但是使用的是电功和电流。电功是由电流通过电阻产生的能量转化，而电流则是电荷在单位时间内通过导体的速度。根据定义，电功率可以用以下公式表示： P = V * I 其中，P是电功率，V是电压，I是电流。 这个公式说明了电功率与电压和电流之间的关系。根据这个公式，如果电压增加，电功率也会增加；如果电流增加，电功率也会增加。除了上述的功率定义和计算公式外，还有一些其他与功率相关的公式。例如，当力和速度的方向不同，可以使用以下公式计算功率： P = F * v * cosθ 其中，F是力的大小，v是速度的大小，θ是力和速度之间的夹角。 如果要计算功率的平均值，可以使用以下公式： P_avg = ΔW / Δt 其中，P_avg是平均功率，ΔW是在Δt时间内完成的功。 功率是描述能量转化速度的物理量，可以用不同的公式来计算。在机械力学中，可以根据力、位移和时间来计算功率；在电学中，可
功率和能量的关系
功率和能量的关系 功率和能量是物理学中非常重要的概念，它们之间存在着密切的关系。功率可以简单地理解为单位时间内所做的工作量，而能量则是物 体所具有的做功能力。本文将深入探讨功率和能量之间的关系，并从 不同的角度进行论述。 一、功率的定义和计算方式 功率是衡量一个物体或系统完成单位时间内工作的能力。在物理学中，功率的单位是瓦特（watt），记作W。以实际生活中的电器为例，功率可以简单理解为电器消耗的能量。 计算功率的方式是将所完成的工作量除以所花费的时间。例如，如 果一个电器在1小时内消耗了1千瓦时的电能，那么它的功率就是1千瓦。换句话说，这个电器每小时能消耗1千瓦时的电能。 二、能量的定义和表示方式 能量是物体具有做功能力的物理量，常用单位是焦耳（joule），记 作J。能量的形式有很多种，包括机械能、热能、电能等。它们可以相 互转化，但总量守恒。 机械能是一种常见的能量形式，在物体的运动和位置变化中发挥作用。它包括动能和势能，动能与物体运动的速度和质量有关，势能与 物体的位置和重力场强度有关。
热能是由于物体分子的运动而产生的能量。温度越高，分子的运动 越活跃，因此热能也相应增加。 电能则是由电荷在电场中产生的能量。当电荷在电场中移动时，就 会产生电流，从而转化为电能。 三、功率与能量的关系 功率和能量之间存在着紧密的关系。可以说，功率是能量的变化速率，能量是功率在一段时间内的累积。 具体来说，功率可以用能量的变化量除以时间得到。例如，如果一 个物体在2秒钟内消耗了10焦耳的能量，那么它的功率就是5瓦。 另一方面，能量可以用功率乘以时间得到。例如，如果一个电器在 1小时内消耗了1千瓦的功率，那么它消耗的能量就是1千瓦时。 这也说明了功率越大，单位时间内的能量变化越大，物体的工作能 力就越强。 四、功率与能量在实际生活中的应用 功率和能量的关系在实际生活中有广泛的应用。以电器使用为例， 我们常常关注电器的功率和能量消耗，以确定电费和使用效率。 在选购电器时，我们会比较不同电器的功率大小，选择功率较小的 电器可以节省能源，并且能减少电费开支。例如，节能灯泡相比普通 灯泡，在提供相同亮度的情况下，功率较小，能够有效降低能量消耗。
有功功率、无功功率、视在功率概念及计算
一、有功功率 在交流电路中，凡是消耗在电阻元件上、功率不可逆转换的那部分功率（如转变为热能、光能或机械能）称为有功功率，简称“有功”，用“P”表示，单位是瓦（W）或千瓦（KW）。 它反映了交流电源在电阻元件上做功的能力大小，或单位时间内转变为其它能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时转变为其他能量形式的电能数值。实际上它是交流电在一个周期内瞬时功率的平均值，故又称平均功率。它的大小等于瞬时功率最大值的1/2，就是等于电阻元件两端电压有效值与通过电阻元件中电流有效值的乘积。 二、无功功率 在交流电路中，凡是具有电感性或电容性的元件，在通过后便会建立起电感线圈的磁场或电容器极板间的电场。因此，在交流电每个周期内的上半部分（瞬时功率为正值）时间内，它们将会从电源吸收能量用建立磁场或电场；而下半部分（瞬时功率为负值）的时间内，其建立的磁场或电场能量又返回电源。因此，在整个周期内这种功率的平均值等于零。就是说，电源的能量与磁场能量或电场能量在进行着可逆的能量转换，而并不消耗功率。 为了反映以上事实并加以表示，将电感或电容元件与交流电源往复交换的功率称之为无功功率，简称“无功”，用“Q”表示。单位是乏（Var）或千乏(KVar)。 无功功率是交流电路中由于电抗性元件（指纯电感或纯电容）的存在，而进行可逆性转换的那部分电功率，它表达了交流电源能量与磁场或电场能量交换的最大速率。
实际工作中，凡是有线圈和铁芯的感性负载，它们在工作时建立磁场所消耗的功率即为无功功率。如果没有无功功率，电动机和变压器就不能建立工作磁场。 三、视在功率 交流电源所能提供的总功率，称之为视在功率或表现功率，在数值上是交流电路中电压与电流的乘积。视在功率用S表示。单位为伏安（VA）或千伏安（KVA）。它通常用来表示交流电源设备（如变压器）的容量大小。 视在功率即不等于有功功率，又不等于无功功率，但它既包括有功功率，又包括无功功率。能否使视在功率100KVA的变压器输出100KW的有功功率，主要取决于负载的功率因数。 四、功率三角形 视在功率（S）、有功功率（P）及无功功率（Q）之间的关系，可以用功率三角形来表示，如下图所示。它是一个直角三角形，两直角边分别为Q与P，斜边为S。S与P之间的夹角Ф为功率因数角，它反映了该交流电路中电压与电流之间的相位差（角）。
电功率的概念
电功率的概念 电功率是指单位时间内电能转化或传输的速率。它是衡量电路或电 器设备消耗电能的指标，也是评估电源输出能力的重要参数。电功率 以瓦特（W）为单位，表示每秒耗电的能量。 在电路中，电功率可以通过电压和电流的乘积来计算。功率等于电 压乘以电流，即P=V*I。电压表示电流推动电荷流动的强度，而电流 则表示单位时间内通过某一点的电荷量。因此，电功率也可以理解为 电压对电荷的“工作能力”。 举例来说，一个经典的家用电灯的功率通常在20-100瓦特之间，这意味着它每秒钟消耗20-100焦耳的能量。通过提高电流或电压的大小，我们可以增加电灯的功率，并使其表现出更亮的亮度。 电功率在日常生活中有着广泛的应用。我们使用的各种电器设备， 如电视、电脑、冰箱等都有特定的功率。通过了解这些设备的功率， 我们可以合理安排用电，控制用电成本和环境影响。 此外，电功率也在工业领域中起着至关重要的作用。许多机械设备，如电机、发电机、变压器等，都需要根据工作环境和需求来确定适当 的功率。在电力行业中，电网的功率能力是实现电力供应的关键因素，而电功率的合理调节和管理则是确保正常供电的重要措施之一。 实际上，电功率的概念不仅仅是对电能的衡量，它还涉及到能源的 使用效率和可持续发展。在过去的几十年里，随着对能源资源的需求 增加，人们开始更加关注电力系统的效率和可再生能源的利用。通过
提高设备的能源利用率，降低功耗，节约能源，可以在一定程度上减 少对传统能源的依赖，减少环境污染和碳排放。 为了提高能源利用效率，许多国家和地区制定了相应的能源效率标 准和政策。例如，欧盟制定了能效标志等措施，鼓励生产高效电器设备，并推动消费者购买这些设备。一些国家也制定了对高功率设备征 收额外能源税的政策，以鼓励能效更高的设备替代。 电功率的概念在能源管理和节能减排方面起着关键作用。通过合理 利用电能，减少能源浪费，节约资源，我们可以为环境保护作出贡献，并为可持续发展创造更好的未来。 总结起来，电功率作为衡量电能转化或传输速率的指标，在日常生 活和工业中都扮演着重要的角色。了解和合理利用电功率对于控制用 电成本、保护环境、推动可持续发展至关重要。只有通过科学合理地 使用电能，我们才能实现能源的高效利用，为可持续发展贡献力量。
热力学中的功和功率概念
热力学中的功和功率概念 热力学是一门研究能量转化和传递的学科，功和功率是其中重要的概念。有关 功和功率的讨论涉及到物理学、工程学和生物学等多个领域。本文旨在介绍热力学中功和功率的概念，并探讨它们在不同领域中的应用。 首先，我们来解释功的概念。在物理学中，功是一个很基础的概念，表示力通 过距离对物体做的工作。具体而言，当一个力作用于一个物体并使其沿着力的方向移动时，力所做的工作即为功。功的大小等于力乘以物体在力的方向上移动的距离。 在热力学中，功的概念也得到了广泛应用。热力学中的功可以指代由于压力差 而引起的体积改变所做的功，或者是由于温度差而引起的物质的物理和化学性质改变所做的功。热力学中的功与能量转化与传递有着密切的关系，它是能量从一种形式转化为另一种形式的过程中所表现出的现象。 接下来我们来谈谈功率的概念。功率是物体在单位时间内所完成的功。简言之，功率衡量的是能量的转化速度。功率的单位是瓦特（Watt），表示每秒转化的能量量。功率的概念与物理和工程学密切相关，也广泛应用于各个领域。 在工程学中，功率是一个关键参数。以汽车发动机为例，发动机的功率决定了 汽车能否快速行驶，以及能够承受多大的负载。功率的增加意味着更大的输出能力，因此在工程设计中，合理地增加功率可以提高设备的运行效率。 在生物学和体育学中，功率也有重要的作用。人体在进行运动时需要产生功率 来完成身体的运动。例如，举重运动员通过训练可以提高肌肉的功率输出，从而在举重比赛中取得好成绩。此外，心脏作为人体最重要的器官之一，也需要产生足够的功率来推动血液在全身循环。 总结起来，功和功率是热力学中重要的概念，在物理学、工程学和生物学等领 域都有广泛的应用。功指的是力通过距离对物体做的工作，功率则是物体在单位时间内所完成的功。无论是在工程中提高设备效率，还是在运动中强化肌肉输出，功