
概 述
功率蕴含电功率、机械功率。。。。。电功率又蕴含直流电功率、互换电功率和射频功率;;;;;互换功率又蕴含正弦电路功率和非正弦电路功率;;;;;机械功率又蕴含线位移功率和角位移功率,,,,,,,,角位移功率常见于电机输出功率;;;;;电功率还可分为瞬时功率、均匀功率(有功功率)、无功功率、视在功率。。。。。在电学中,,,,,,,,不加特殊申明时,,,,,,,,功率均指有功功率。。。。。在非正弦电路中,,,,,,,,无功功率又可分为位移无功功率,,,,,,,,畸变无功功率,,,,,,,,两者的方和根称为广义无功功率。。。。。
本文列出了上述所有功率推算公式,,,,,,,,文中p(t)指瞬时功率。。。。。u(t)、i(t)指瞬时电压和瞬时电流。。。。。U、I指电压、电流有效值,,,,,,,,P指均匀功率。。。。。1普遍合用的功率推算公式
在电学中,,,,,,,,下述瞬时功率推算公式普遍合用

注:有关电学瞬时功率推算公式的更多信息请阅读:瞬时功率与有功功率推算公式。。。。。
在力学中,,,,,,,,下述瞬时功率推算公式普遍合用

在电学和力学中,,,,,,,,下述均匀功率推算公式普遍合用

W为功夫T内做的功。。。。。
在电学中,,,,,,,,上述均匀功率P也称有功功率,,,,,,,,P=W/T作为有功功率推算公式普遍合用。。。。。
在电学中,,,,,,,,公式(3)还可用下述积分方式暗示

其中,,,,,,,,T为周期互换电信号的周期、或直流电的肆意一段功夫、或非周期互换电的肆意一段功夫。。。。。电学中,,,,,,,,公式(3)和(4)的物理意思齐全一样。。。。。
电学中,,,,,,,,对于二端元件或二端电路,,,,,,,,下述视在功率推算公式普遍合用:
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2直流电功率推算公式

已知电压、电流时选取上述推算公式。。。。。

已知电压、电阻时选取上述推算公式。。。。。

已知电流、电阻时选取上述推算公式。。。。。
针对直流电路,,,,,,,,下图别离列出了电压、电流、功率、电阻之间相互换算关系。。。。。
3正弦互换电功率推算公式
正弦互换电无功功率推算公式:

正弦互换电有功功率推算公式:

正弦电流电路中的有功功率、无功功率、和视在功率三者之间是一个直角三角形的关系:

当负载为纯电阻时,,,,,,,,下式成立:

此时,,,,,,,,直流电功率推算公式同样合用于正弦互换电路。。。。。
4非正弦互换电功率推算公式
非正弦互换电功率推算公式选取普适公式(3)或(4)
对于周期非正弦互换电,,,,,,,,将周期交变电压电流进行嘎凤叶变换,,,,,,,,发展为嘎凤叶级数,,,,,,,,有功功率推算公式还可暗示为:

上式中,,,,,,,,当n仅取一个值时,,,,,,,,例如:n=1,,,,,,,,上式成为基波有功功率推算公式;;;;;n=3,,,,,,,,上式成为三次谐波有功功率推算公式。。。。。
在非正弦电路中,,,,,,,,有功功率和视在功率的界说不变,,,,,,,,然而,,,,,,,,此时,,,,,,,,电压、电流相位差已经没有明确的物理意思,,,,,,,,此时,,,,,,,,Q依照下述公式界说:

式中,,,,,,,,Un、In为n次谐波的有效值,,,,,,,,当n=1时,,,,,,,,U1、I1称为基波有效值。。。。。
然而,,,,,,,,此时,,,,,,,,

由于Q与基波及谐波电压、电流的相位角有关,,,,,,,,称为位移无功功率。。。。。为此,,,,,,,,引入畸变无功功率D,,,,,,,,畸变无功功率推算公式如下:

畸变无功功率有时也称畸变功率,,,,,,,,上式中,,,,,,,,N为电压、电流最大谐波次数中的幼者。。。。。某些文件中也将Q称为无功功率,,,,,,,,而将Q和D的方和根称为广义无功功率。。。。。
对比位移无功功率和畸变无功功率的推算公式,,,,,,,,能够发现:Q是一样频率的电压分量与电流分量相位移分歧产生的无功;;;;;而畸变无功功率则是分歧频率电压及电流分量之间产生的无功。。。。。这一点很容易理解,,,,,,,,前者是由于一样频率分量之间存在相位差。。。。。而后者由于频率分歧,,,,,,,,其相位差始终在变动,,,,,,,,当然不会相称,,,,,,,,而电压和电流相位分歧,,,,,,,,就会产生无功。。。。。
非正弦电路中,,,,,,,,视在功率S、有功功率P、位移无功功率Q、畸变无功功率D满足下述推算公式。。。。。

5射频功率推算公式
射频功率属于互换电功率,,,,,,,,理论上拥有与互换电功率一样的推算公式,,,,,,,,但是,,,,,,,,现实上在超高频和微波频段,,,,,,,,有TEM波和非TEM波之分。。。。。在TEM波的同轴系统中,,,,,,,,电压和电流虽有确切含意,,,,,,,,但丈量其绝对值很难题。。。。。在波导系统中,,,,,,,,由于存在分歧的电磁模式,,,,,,,,电压和电流失去唯一性。。。。。在个频段和各传输系统中,,,,,,,,功率是单值表征信号强度的沉要步骤。。。。。在射频领域直接丈量功率包办了电压和电流的丈量。。。。。
6三相有功功率推算公式
三相电路中,,,,,,,,总有功功率蹬宗各相有功功率的算术和。。。。。三相四线造电路中,,,,,,,,通常选取三瓦计法别离丈量每相的功率,,,,,,,,三相有功功率推算公式如下:

对于三相三线造电路,,,,,,,,也可选取二瓦计法,,,,,,,,三相功率推算公式为:

注1:二瓦计法合用对称和不合称的三相三线造电路,,,,,,,,具体功率推算公式推导请拜见:二瓦计与三瓦计法合用场所详解。。。。。
对于正弦三相对称电路,,,,,,,,

U、I为线电压、线电流有效值,,,,,,,,φ为相电压与相电流的相位差。。。。。
或

UP、IP为相电压、相电流有效值,,,,,,,,φ为相电压与相电流的相位差。。。。。
注:选取二瓦计法丈量时,,,,,,,,每个瓦表的相位差与上述φ有内涵联系,,,,,,,,但并不一样,,,,,,,,具体内容请拜见:二瓦计法相位与功率因数的关系。。。。。
7三相无功功率推算公式
在电源和负载都对称的三相三线电路中,,,,,,,,能够利用丈量有功功率的两表法测出三相无功功率:

P1、P2为两个功率表丈量数据
三表法合用于电源电压对称、负载对称或不合称的三相三线造和三相四线造电路中:

P1、P2、P3别离为三个功率表丈量数据
8电动机输出功率推算公式
电动机输出功率也称电动机轴功率或机械功率,,,,,,,,电动机输出功率推算公式如下:

其推导过程如下:
P=FV (a)
F:力,,,,,,,,单元为N;;;;;V:速度,,,,,,,,单元为m/s;;;;;P:功率,,,,,,,,单元为W
T=FR
F=T/R (b)
T:扭矩,,,,,,,,单元为N.m;;;;;R:作用半径,,,,,,,,单元为m
V=2πRn/60=πR*n/30 (c)
V:线速度,,,,,,,,单元为m/s;;;;;n:转速,,,,,,,,单元为r/min
将(b)、(c)代入(a)
P=πTn/30
若将P的单元变为kW,,,,,,,,得到下述电机功率推算公式:
P=πTn/30000=Tn/9549
或
T=9549P/n
注:电机输入功率、输出功率及扭矩的换算公式及具体推导过程请拜见:扭矩和功率的推算公式推导及影象步骤。。。。。
9功率丈量仪器
WP4000变频功率分析仪是一款合用于变压器、整流器、逆变器、变频器等各类变流器及电机、电器产品的检试验、能效评测及谐波分析的宽频带、高精度功率分析仪,,,,,,,,是电力电子技术、变频调速技术和新能源技术高速发展的必然产品和健全持续发展的沉要基础仪器。。。。。
凭据上述电学有关功率推算公式,,,,,,,,WP4000变频功率分析仪能够丈量或推算上述所有电功率参数。。。。。
9其它参考资料
站内链接:有功功率
站内链接:无功功率
站内链接:位移无功功率
站内链接:畸变无功功率
站内链接:若何推算三相不平衡正弦电路的视在功率和功率因数??????
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