1.2.5 电功率及其计算公式
电路中的元器件都会消耗或提供电能,表征电能消耗或供给快慢的物理量就是电功率,简称功率,记作P。在电路中,功率实际上代表的是能量的概念。对一个电路元件,不管是电阻,还是电源,如果流过该元件的电流为I,其两端的电压为U,则该元件的功率P的计算公式为
这即表明,功率P的计算公式与电流和电压的参考方向的选取密切相关。
功率P的国际单位为瓦特(W)简称瓦。常用的功率单位还有千瓦(kW)和兆瓦(MW),它们和W的关系为1MW=1×103kW,1kW=1×103W。
电路中所有元件都可以计算功率,包括电阻、电压源和电流源,功率的计算根据式(1.4)。如果功率P>0,则表明该元件消耗功率,起负载的作用;如果功率P<0,则表明该元件提供功率,起电源的作用。在任意电路中,对电阻、电感或电容等负载,其肯定是消耗功率的,即功率P>0,对电压源、电流源等电源,其功率则可能大于0,也可能小于0,即有可能起电源作用,也有可能起负载作用。
在一个电路中,功率P是守恒的,即电路中所有电路元件功率之和为0。这表明该电路提供的功率和消耗的功率相等,即能量守恒原理。
可以通过计算电路元件的功率,来判断该元件是电源(起电源作用)还是负载(起负载作用)。相关的例题会在介绍基尔霍夫定律后出现。