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1.3 电功率
在电路中,有的元件吸收电能,并将电能转移成其他形式的能量,有的元件是将其他形式的能量转换成电能,即元件向电路提供电能。电功率是指单位时间内元件所吸收或发出的电能,在电路中,电功率常简称为功率(Power)。功率的定义可推广到任何一段电路,而不局限于一个元件,当然,一个元件可看作是一段电路的特例。
图1-7 电功率
图1-7中的方框表示一段电路,电流i和电压u的参考方向如图1-7所示。由电压的定义可知,当正电荷dq由a点流动到b点时,这部分电路吸收的电能为
dw=udq
再由
dq=idt
得
dw=uidt
用字母p表示这部分电路所吸收的功率,则
在直流情况下为 P=UI
在国际单位制中,电功率的单位是瓦特(W),简称瓦,电能的单位是焦耳(J)。
在电压和电流的关联参考方向下,如图1-7所示,功率p=ui中的p代表这段电路吸收的功率。当实际计算的结果p>0时,表明这段电路的确是吸收功率;而当p<0时,则说明这段电路实际上是发出功率。
如果电压和电流两者的参考方向相反,如图1-8所示,则p=ui中的p代表元件发出的功率。在这种情况下,若p>0,这段电路是发出功率;若p<0,说明这段电路实际是吸收功率。
国际单位制中的一些单位,如伏特、安培、瓦特等,在实际应用中有时会太大或太小,这时,可以在单位前面加上词头构成辅助单位。这里仅列出电压的一些辅助单位,其他单位的辅助单位可以依此类推。
图1-8 发出功率
1兆伏特(MV)=106伏特(V)
1千伏特(kV)=103伏特(V)
1毫伏特(mV)=10-3伏特(V)
1微伏特(μV)=10-6伏特(V)
1纳伏特(nV)=10-9伏特(V)
1皮伏特(pV)=10-12伏特(V)