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自由能基础知识
功率

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本帖最后由 爆浆电容 于 2015-8-27 10:47 编辑


功率
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。

有功功率(实功率)
在交流电路中,有功功率是指一个周期内发出或负载消耗的瞬时功率积分的平均值(或负载电阻所消耗的功率),因此,也称平均功率
记瞬时电压为u(t),瞬时电流为i(t),瞬时功率为p(t),则:
p(t)=u(t)*i(t)
记有功功率为P,则:

对于交流电,T为交流电的周期,对于直流电,T可取任意值。
对于正弦交流电,经过积分运算可得:
P=UIcosφ
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。


无功功率(虚功率)
无功功率,许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的"无功"并不是"无用"的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。无功功率单位为乏(Var)。


额定功率、输入功率与输出功率
额定功率是指用电器正常工作时的功率。它的值为用电器的额定电压乘以额定电流。若用电器的实际功率大于额定功率,则用电器可能会损坏。
常见的负载有两种:
一、纯阻性负载
比如灯泡,电热丝等。
这类负载有个明显的特点,电压和电流的相位一致。所以功率可以直接用P=UI计算,这里U和I都是平均值。
那些你对这设备不知道的事:
1、这种设备的电阻不是固定的,随着温度的提升,电阻会提升,在额定电压下有额定的温度和电阻。
2、肉眼和照相机看这些设备的亮度有明显的区别,请谨记这一点,你所看到的别人的照片,大部分的情况下,无法正确表达灯泡亮度。
原因主要有两个:1,红外辐射。2,人眼和CCD等感官器件处理不同。
红外辐射,照相机能看到,部分会转换为红光,而你的眼睛是纯爷们,看不见这部分。
人眼每个色锥细胞具有不同的灵敏度,而ccd只有一种灵敏度。
这是个复杂的故事。简单的说:
你在夜里同时看灯光和蓝色的灯壳,他们都有不错的亮度,你完全能看清他们。
那是因为,灯光照着的色锥,会自动降低灵敏度,让灯光看起来不那么亮,亮度100,而显现灯壳的色锥,则灵敏度正常,亮度50。
然而ccd做不到这一点,他发现灯光有着极高的亮度,那么整体调低灵敏度,结果,灯光在CCD认为有100的亮度,这时候,灯壳的亮度已然降低为10.
然而群众是愚蠢的不可救药的(我也是群众)。
当我们观察一个未知事物的时候,总是想办法用已知的事物去解释。我们明明很无知,却要表现知道的样子,这就是环境造就的我们。
我们试图获取一些什么信息,比如这灯的亮度,我们很快的获取了参照物:灯壳。
我们相信自己的眼睛,我们觉得,灯光的亮度是灯壳亮度的两倍,这灯已经很亮了,这是经验告诉我们的。
而图中的灯光,亮度是灯壳的10倍左右,亮瞎眼啊。这灯的亮度,是我那灯的5倍左右吧?
所以,我有了一个初步结论,这灯好亮啊。
二、感性负载
比如空载的变压器,空载的电机
我强调空载,是因为我见过太多的惯性思维错误,引用了纯阻负载的思维。
还是那句话,我们害怕未知,我们总是装作什么都知道的样子
拿电机来说,有人用卡帕带动了额定功率为500瓦的串励电机。而输入只有200瓦,于是宣布成功了。
也许你还没有反应过来是什么情况,那么说明你也有强烈的惯性的思维,正常人都有,只有经过专门训练的人,才会容易正确的认知新事物。
现在我告诉你,空载的额定功率只有500瓦的串励电机,只摄取了50瓦的实际输入功率
这该死的额定功率,有个屁用!那这电机的功率到底是有什么用
电机的额定功率告诉我们,正常工作的时候,这电机带动的负载不能超过这个功率。超过这个功率将会导致电机过载,甚至堵转,电机大量发热而烧毁。
这才是额定功率的真正意图!它只是给了你一个建议的电机正常使用范围。
输出也是一样,有人用额定功率12V1A的变压器,输出了实测准确功率22瓦。
我只能说一句:这该死的额定功率。

功率的常见测量方法
对于纯阻网络,测量方法就不说了,好多方法。自己百度。
对于非纯阻网络,最正确的就是用功率计。
注意,这些电表都是为标准测量环境而设计的,没有考虑脉冲、中高频等非标准情况,所以,如果是非标准环境,要准确测量请用功率计。

对于直流输的脉冲电路,可以用指针电流表,胡有个不错的准确数字。

曾经
我有个脉冲电流,串联了一个数字万用表测量电流,20A档,同时串联了一个指针电流表。
结果,合适的脉冲频率下,数字表显示0.00A,而指针电流表格了一个1.5A+的读数。
什么是1.5A+?就是大于1.5A的意思,这种表述方法在之后的文档中可能经常会出现。

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