最全的功率計(jì)算公式

1、最全的功率計(jì)算公式概 述       功率包括電功率、機(jī)械功率。電功率又包括直流電功率、交流電功率和射頻功率；交流功率又包括正弦電路功率和非正弦電路功率；機(jī)械功率又包括線位移功率和角位移功率，角位移功率常見于電機(jī)輸出功率；電功率還可分為瞬時(shí)功率、平均功率（有功功率）、無功功率、視在功率。在電學(xué)中，不加特殊聲明時(shí)，功率均指有功功率。在非正弦電路中，無功功率又可分為位移無功功率，畸變無功功率，兩者的方和根稱為廣義無功功率。本文列出了上述所有功率計(jì)算公式，文中p(t)指瞬時(shí)功率。u(t)、i(t)指瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流。U、I指電壓、電流有效值，P指平均功率。1

2、普遍適用的功率計(jì)算公式在電學(xué)中，下述瞬時(shí)功率計(jì)算公式普遍適用在力學(xué)中，下述瞬時(shí)功率計(jì)算公式普遍適用在電學(xué)和力學(xué)中，下述平均功率計(jì)算公式普遍適用W為時(shí)間T內(nèi)做的功。在電學(xué)中，上述平均功率P也稱有功功率，P=W/T作為有功功率計(jì)算公式普遍適用。在電學(xué)中，公式（3）還可用下述積分方式表示其中，T為周期交流電信號(hào)的周期、或直流電的任意一段時(shí)間、或非周期交流電的任意一段時(shí)間。電學(xué)中，公式（3）和（4）的物理意義完全相同。電學(xué)中，對(duì)于二端元件或二端電路，下述視在功率計(jì)算公式普遍適用：2直流電功率計(jì)算公式已知電壓、電流時(shí)采用上述計(jì)算公式。已知電壓、電阻時(shí)采用上述計(jì)算公式。已知電流、電阻時(shí)采用上述計(jì)算公式。針

3、對(duì)直流電路，下圖分別列出了電壓、電流、功率、電阻之間相互換算關(guān)系。 3正弦交流電功率計(jì)算公式正弦交流電無功功率計(jì)算公式：正弦交流電有功功率計(jì)算公式：正弦電流電路中的有功功率、無功功率、和視在功率三者之間是一個(gè)直角三角形的關(guān)系：當(dāng)負(fù)載為純電阻時(shí)，下式成立：此時(shí)，直流電功率計(jì)算公式同樣適用于正弦交流電路。 4非正弦交流電功率計(jì)算公式非正弦交流電功率計(jì)算公式采用普適公式（3）或（4）對(duì)于周期非正弦交流電，將周期交變電壓電流進(jìn)行傅里葉變換，展開為傅里葉級(jí)數(shù)，有功功率計(jì)算公式還可表示為：上式中，當(dāng)n僅取一個(gè)值時(shí)，例如：n=1，上式成為基波有功功率計(jì)算公式；n=3，上式成為三次諧波有功

4、功率計(jì)算公式。在非正弦電路中，有功功率和視在功率的定義不變，然而，此時(shí)，電壓、電流相位差已經(jīng)沒有明確的物理意義，此時(shí)，Q按照下述公式定義：式中，Un、In為n次諧波的有效值，當(dāng)n=1時(shí)，U1、I1稱為基波有效值。然而，此時(shí)，由于Q與基波及諧波電壓、電流的相位角相關(guān)，稱為位移無功功率。為此，引入畸變無功功率D，畸變無功功率計(jì)算公式如下：畸變無功功率有時(shí)也稱畸變功率，上式中，N為電壓、電流最大諧波次數(shù)中的小者。某些文獻(xiàn)中也將Q稱為無功功率，而將Q和D的方和根稱為廣義無功功率。對(duì)比位移無功功率和畸變無功功率的計(jì)算公式，可以發(fā)現(xiàn)：Q是相同頻率的電壓分量與電流分量相位移不同產(chǎn)生的無功；而畸變無功功率則是

5、不同頻率電壓及電流分量之間產(chǎn)生的無功。這一點(diǎn)很容易理解，前者是因?yàn)橄嗤l率分量之間存在相位差。而后者由于頻率不同，其相位差始終在變化，當(dāng)然不會(huì)相等，而電壓和電流相位不同，就會(huì)產(chǎn)生無功。非正弦電路中，視在功率S、有功功率P、位移無功功率Q、畸變無功功率D滿足下述計(jì)算公式。 5射頻功率計(jì)算公式射頻功率屬于交流電功率，理論上具有與交流電功率相同的計(jì)算公式，但是，實(shí)際上在超高頻和微波頻段，有TEM波和非TEM波之分。在TEM波的同軸系統(tǒng)中，電壓和電流雖有確切含意，但測(cè)量其絕對(duì)值很困難。在波導(dǎo)系統(tǒng)中，因?yàn)榇嬖诓煌碾姶拍Ｊ?，電壓和電流失去唯一性。在個(gè)頻段和各傳輸系統(tǒng)中，功率是單值表征信號(hào)強(qiáng)度的

6、重要方法。在射頻范圍直接測(cè)量功率代替了電壓和電流的測(cè)量。 6三相有功功率計(jì)算公式三相電路中，總有功功率等于各相有功功率的算術(shù)和。三相四線制電路中，通常采用三瓦計(jì)法分別測(cè)量每相的功率，三相有功功率計(jì)算公式如下：對(duì)于三相三線制電路，也可采用二瓦計(jì)法，三相功率計(jì)算公式為：對(duì)于正弦三相對(duì)稱電路，U、I為線電壓、線電流有效值，為相電壓與相電流的相位差。或UP、IP為相電壓、相電流有效值，為相電壓與相電流的相位差。 7電動(dòng)機(jī)輸出功率計(jì)算公式電動(dòng)機(jī)輸出功率也稱電動(dòng)機(jī)軸功率或機(jī)械功率，電動(dòng)機(jī)輸出功率計(jì)算公式如下：其推導(dǎo)過程如下：P=FV   （a）F：力，單位為N；V：

7、速度，單位為m/s；P：功率，單位為WT=FRF=T/R  （b）T：扭矩，單位為N.m；R：作用半徑，單位為mV=2Rn/60=R*n/30   （c）V：線速度，單位為m/s；n：轉(zhuǎn)速，單位為r/min將（b）、（c）代入（a）P=Tn/30若將P的單位變?yōu)閗W，得到下述電機(jī)功率計(jì)算公式：P=Tn/30000=Tn/9549或T=9549P/n 8功率測(cè)量?jī)x器WP4000變頻功率分析儀是一款適用于變壓器、整流器、逆變器、變頻器等各類變流器及電機(jī)、電器產(chǎn)品的檢試驗(yàn)、能效評(píng)測(cè)及諧波分析的寬頻帶、高精度功率分析儀，是電力電子技術(shù)、變頻調(diào)

8、速技術(shù)和新能源技術(shù)高速發(fā)展的必然產(chǎn)物和健康持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)儀器。依據(jù)上述電學(xué)相關(guān)功率計(jì)算公式，WP4000變頻功率分析儀可以測(cè)量或計(jì)算上述所有電功率參數(shù)。 功率因數(shù)英文表示為Power Factor，縮寫為PF，也可以用表示，在正弦電路中，功率因數(shù)等于位移因數(shù)，因此，在不引起歧義的情況下，也可用cos表示。功率因數(shù)計(jì)算公式可由有功功率的定義得出：PF=P/S。P為有功功率，S為視在功率。上述功率因數(shù)計(jì)算公式只有在已知有功功率和視在功率（或電壓和電流的有效值）的情況下才能使用。對(duì)于一般的電力設(shè)備而言，不同的工作點(diǎn)下有不同的功率因數(shù)。因此，許多設(shè)備會(huì)在銘牌上標(biāo)識(shí)額定運(yùn)行狀態(tài)下的功率因數(shù)（額定功率