在線功率計算器

功率的計算公式

功率包括電功率、機械功率。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輸出功率；電功率還可分為瞬時功率、平均功率（有功功率）、無功功率、視在功率。在電學中，不加特殊聲明時，功率均值有功功率。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，文中p(t)指瞬時功率。u(t)、i(t)指瞬時電壓和瞬時電流。u、i指電壓、電流有效值，p指平均功率。

1、普遍適用的功率計算公式

在電學中，下述瞬時功率計算公式普遍適用

p(t)=u(t)i(t) （1）

在力學中，下述瞬時功率計算公式普遍適用

p(t)=f(t)v(t) （2）

在電學和力學中，下述平均功率計算公式普遍適用

p=w/t （3）

w為時間t內做的功。

在電學中，上述平均功率p也稱有功功率，p=w/t作為有功功率計算公式普遍適用。

在電學中，公式（3）還可用下述積分方式表示

（4）

其中，t為周期交流電信號的周期、或直流電的任意一段時間、或非周期交流電的任意一段時間。電學中，公式（3）和（4）的物理意義完全相同。

電學中，下述視在功率計算公式普遍適用：

s=ui

2、直流

p=ui

p=u2/r

p=i2r

3、正弦交流電功率計算公式

無功功率計算公式：

q=uisinφ

有功功率計算公式：

p=uicosφ

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直角三角形的關系：

p2+q2=s2

當負載為純電阻時：

q=0，s=p

直流電功率計算公式同樣適用。

4、非正弦交流電功率計算公式

非正弦交流電功率計算公式采用普適公式（3）或（4）

對于周期非正弦交流電，將周期交變電壓電流按照傅里葉級數展開，有功功率計算公式還可表示為：

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，電壓、電流相位差已經沒有明確的物理意義，此時，q按照下述公式定義：

式中，un、in為n次諧波的有效值，當n=1時，u1、i1稱為基波有效值。

然而，此時，

s2≠p2+q2

為此，引入畸變無功功率d，使下式成立：

s2=p2+q2+d2

由于q與基波及諧波電壓、電流的相位角相關，稱為位移無功功率?；儫o功功率計算公式如下：

畸變無功功率有時也稱畸變功率，上式中，n為電壓、電流最大諧波次數中的小者。某些文獻中也將q稱為無功功率，而將q和d的方和根稱為廣義無功功率。

5、射頻

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算公式，但是，實際上在超高頻和微波頻段，有tem波和非tem波之分。在tem波的同軸系統中，電壓和電流雖有確切含意，但測量其絕對值很困難。在波導系統中，因為存在不同的電磁模式，電壓和電流失去唯一性。在個頻段和各傳輸系統中，功率是單值表征信號強度的重要方法。在射頻范圍直接測量功率代替了電壓和電流的測量。

6、三相功率計算公式

三相功率計算公式（有功功率）可以采用三個單相獨立測量再求和的方式進行計算。

p=pa+pb+pc

對于三相三線制電路，也可采用二瓦計法，三相功率計算公式為：

p=pab+pcb或p=pca+pba或p=pbc+pac

對于正弦三相對稱電路，

p=√3uicosφ；u、i為線電壓、線電流有效值。

或

p=3upipcosφ；up、ip為相電壓、相電流有效值。

7、電機功率計算公式

電機功率計算公式，也稱電機軸功率計算公式如下：

p=fv （5）

f：力，單位為n；v：速度，單位為m/s；p：功率，單位為w

t=fr

f=t/r （6）

t：扭矩，單位為n.m；r：作用半徑，單位為m

v=2πrn/60=πr*n/30 （7）

v：線速度，單位為m/s；n：轉速，單位為r/min

將（6）、（7）代入（5）

p=πtn/30

若將p的單位變為kw，得到下述電機功率計算公式：

p=πtn/30000=tn/9549

或

t=9549p/n

可實現在線瓦(W)、千瓦(kW)、英制馬力(HP)、米制馬力(PS)、公斤·米/秒(kg·m/s)、千卡/秒(kcal/s)、英熱單位/秒(Btu/s)、英尺·磅/秒(ft·lb/s)、焦耳/秒(J/s)、牛頓·米/秒(N·m/s)間的互轉互換。

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