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电路电功率和能量

2015-4-17 07:52| 来源:电工学习网| 查看: 2313| 评论: 0

摘要: 在电路的分析和计算中,能量和功率的计算是十分重要的。这是因为电路在工作状况下总伴随有电能与其他形式能量的相互交换;另一方面,电气设备、电路部件本身都有功率的限制,在使用时要注意其电流值或电压值是否超过 ...

在电路的分析和计算中,能量和功率的计算是十分重要的。这是因为电路在工作状况下总伴随有电能与其他形式能量的相互交换;另一方面,电气设备、电路部件本身都有功率的限制,在使用时要注意其电流值或电压值是否超过额定值,过载会使设备或部件损坏,或是不能正常工作。

如果在dt时间内,有dq电荷自元件上电压的“+”极经历电压到达电压的“-”极。根据电压的定义(A、B两点的电压等于电场力将单位正电荷自A点移动至B点时所作的功),电场力所作功,也即元件吸收的能量为,现在假设电流i与电压u成关联方向,由i的定义i=dq/dt,有dw=uidt,功率是能量的导数,故元件吸收的功率为,

   (1)

由于iu都是代数量,因此,功率p和吸收的能量W也都是代数量,当p>0,W>0,元件确实吸收功率;当p<0,W<0,元件实际释放电能或发出功率。

在指定电压和电流的参考方向后,应用式(1)求功率p时应当注意:当电压和电流的参考方向为关联参考方向时,乘积“ui”表示元件吸收的功率;当p为正值时,表示该元件确实吸收功率。如果电压和电流的参考方向为非关联参考方向时,乘积“ui”表示元件发出的功率,此时,当p为正值时,该元件确实发出功率。一个元件若吸收功率100W,也可以认为它发出功率-100W,同理,一个元件若发出功率100W,也可认为它吸收功率-100W。这两种说法是一致的。

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