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电功率介绍

更新时间:2025-04-15      点击次数:232

根据电功率的基本公式P=UIP=UI(其中 PP 为功率,UU 为电压,I 为电流),可以计算出2200W、220V电器正常工作时的电流:12

电功率(Electric Power)是衡量电能转化或消耗速率的物理量,表示单位时间内电场力做功或能量转换的多少。以下是关键要点:

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### **1. 定义与公式**

- **基本定义**:电功率 \( P \) 等于单位时间内消耗或产生的电能,公式为:

\[

P = \frac

\]

其中:

- \( W \) 为电能(单位:焦耳 J),

- \( t \) 为时间(单位:秒 s)。

- **关联电压与电流**:

\[

P = V \cdot I

\]

- \( V \) 为电压(单位:伏特 V),

- \( I \) 为电流(单位:安培 A)。

- **欧姆定律衍生公式**(适用于纯电阻电路):

\[

P = I^2 R = \frac

\]

- \( R \) 为电阻(单位:欧姆 Ω)。

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### **2. 单位**

- **国际单位**:瓦特(W),1 W = 1 J/s。

- **常用单位**:

- 千瓦(kW)= 1000 W,

- 兆瓦(MW)= 10⁶ W,

- 毫瓦(mW)= 0.001 W。

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### **3. 分类**

- **有功功率(Active Power)**:实际做功的功率,单位瓦特(W)。

- **视在功率(Apparent Power)**:电压与电流的乘积,单位伏安(VA),用于交流电路。

- **无功功率(Reactive Power)**:电磁场交换的功率,单位乏(var),存在于感性/容性负载中。

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### **4. 交流电功率**

- **瞬时功率**:\( p(t) = v(t) \cdot i(t) \)。

- **平均功率(有功功率)**:

\[

P = V_} \cdot I_} \cdot \cos \phi

\]

- \( \cos \phi \) 为功率因数,反映效率(\( \phi \) 是电压与电流的相位差)。

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### **5. 实际应用**

- **电器标称功率**:如灯泡“60 W”表示其每秒消耗60焦耳电能。

- **电费计算**:电能 \( E = P \cdot t \),常用千瓦时(kWh)为单位,1 kWh = 3.6×10⁶ J。

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### **6. 示例计算**

- **直流电路**:若电压12 V,电流2 A,则功率 \( P = 12 \times 2 = 24 \text{ W} \)。

- **交流电路**:电压220 V,电流5 A,功率因数0.8,则有功功率 \( P = 220 \times 5 \times 0.8 = 880 \text{ W} \)。

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理解电功率有助于设计电路、选择电器及节能管理。对于非纯电阻电路(如电动机),需考虑功率因数的影响。