Question

如图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率怎么算？

Answer 1

1.电流源两端电压也为电压源的电压U=15V，其功率为：P2=IU=2×15=30（W）>0，且其电压和电流为关联正方向，所以为消耗（吸收）功率30W。

2.电阻两端电压为电压源电压U=15V，其消耗的功率为：P1=U²/R=15²/5=45（W）。

3.电阻电流为15/5=3A，方向向下，根据KCL则15V电压源电流为2+3=5A，方向向上。

其功率为：P3=5×15=75（W）>0，且其电压和电流为非关联正方向，所以电压源释放功率 75W。

功率是指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定，时间越短，功率值就越大。求功率的公式为功率=功/时间。功率表征作功快慢程度的物理量。单位时间内所作的功称为功率，用P表示。故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

功率计算方式

功率可分为电功率，力的功率等。故计算公式也有所不同。

电功率计算公式：P=W/t =UI；

在纯电阻电路中，根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到：P=I2R=(U2)/R

在动力学中：功率计算公式：1.P=W/t（平均功率）2.P=FV；P=Fvcosα（瞬时功率）

因为W=F（F力）×S（s位移）（功的定义式），所以求功率的公式也可推导出P=F·v：

P=W /t=F*S/t=F*V（此公式适用于物体做匀速直线运动）

公式中的P表示功率，单位是“瓦特”，简称“瓦”，符号是W。

W表示功。单位是“焦耳”，简称“焦”，符号是J。

T表示时间，单位是“秒”，符号是"s"。

电功率的计算公式包括瞬时功率和平均功率。

即瞬时电压和瞬时电流为u(t)、i(t)，瞬时功率为p(t)，下式无条件成立：

对于周期信号，一个周期内的瞬时功率的平均值，称为平均功率，也称有功功率。有功功率按下式计算：

对于正弦电路，下式成立：

上式中，U、I分别为正弦交流电的有效值，φ为电压与电流信号的相位差。

对于纯电阻电路，如电阻丝、灯泡等，φ=0，P=UI，根据欧姆定律，下述公式成立：

P=I2R=U2/R。

参考资料

别来利曼.《趣味物理学》.北京：中国妇女出版社，2016