当前课程知识点：电路原理 > 第一章 电路基础知识与定律 > 1.4功率 > 1.4功率
功率是电路分析中非常常用的又一个变量
也是我们的一个学习重点
关于功率
我们来看一下百度百科是怎么定义他的
电流在单位时间内做的功叫做电功率
是用来表示消耗电能快慢的物理量
功率的单位是瓦特符号为W
为了进一步理解掌握功率
我们来分析一个具体电路
图示为一个仅有AB两元件的简单电路
假设该电路实际电压电流方向为已知
且已标注于图上
我们具体分析电路元件的功率情况
因为电路仅有两个元件
根据能量守恒
AB两元件必定一个消耗能量
一个提供能量
通常
我们把消耗能量称为称为吸收功率
提供能量称为发出功率
下面我们具体分析下AB两元件谁吸收功率
谁发出功率
先来看A元件
根据图示实际电压电流方向
我们观察到随着电流流经该元件
电位上升
这意味着该元件中非电场力做工
转化为电能
为电路提供能量
元件应当发出功率
在观察B元件
随着电流流经该元件
电位下降
意味着该元件中电场力做工
电能被消耗
元件应当吸收功率
据上述分析
我们可以总结得出这样一个结论
若二端元件实际电压电流关系为沿着电流方向
电位降
我们同样也称之为关联方向
元件吸收功率
反之
若二端元件实际电压电流关系为沿着电流方向
电位升（我们同样也称之为非关联方向）
该元件发出功率
对功率概念有了一定的了解后
我们来学习功率的计算
在学习功率计算以前
我们先回顾一下上道题分析得出的相关结论
若二端元件实际电压电流关系为关联方向
元件吸收功率
反之
为非关联方向
该元件发出功率
这个结论有助于我们理解
并记忆下面的功率计算公式
功率计算的第一步
一定是判断二端元件电压与电流
参考方向的关联性
情况1
如图所示
二端u，i 取关联参考方向
结合上面的结论
如果元件上电压电流参考方向为关联方向
其实可以认为我们假设元件为吸收功率状态
所以此时元件吸收的功率计算公式为
P吸 = ui
如果根据电路实际电压电流值计算出P>0
意味着实际情况与假设情况相同
元件实际吸收功率
根据电路实际电压电流值计算出P<0
意味着实际情况与假设情况相反
元件实际发出功率
情况2
如果元件上u，i 为非关联参考方向
可认为元件被假设为发出功率状态
所以这时候
如果要计算元件吸收的功率
公式就应该变成P吸 = -ui
公式前面为什么要加个负号呢
大家可以这样理解
加个负号
意味着电流和电压变量中有一个和原来方向相反
例如电流和原来相反
那不就变成了关联方向了吗
不就变成了吸收功率了吗
按照这个公式
若根据电路实际电压电流值计算出P>0
则元件实际情况等同于假设
元件实际吸收功率
若计算结果为P<0则则元件实际情况与假设相反
元件实际发出功率
上述功率计算方法
我们称为功率的计算方法1
计算元件吸收功率情况
分别推导得出元件电压电流为关联参考方向
和非关联参考方向两种情况下
吸收功率的计算公式
再根据计算结果P大于或小于0的情况
判断元件实际为吸收还是发出功率
完成方法1学习后
请同学们思考下
元件电压电流为关联参考和非关联参考方向情况下
我们可否计算元件发出功率情况
并根据计算结果判断元件的实际功率情况为
发出还是吸收呢
同学们
关于功率求解的方法
它的计算公式和实际功率情况的判断
大家得出结果了吗
下面
我们一起来完成
看看你总结的方法和步骤正确吗
左图中二端元件u，i是关联参考方向
可视为默认假设元件吸收功率
所以其发出功率公式当然应当为什么
P发 =- ui
如果根据电路实际电压电流值计算出P>0
则元件实际吸收发出功率
若计算结果为P<0则元件实际吸收功率
右图中二端元件u，i 为非关联参考方向
可视为默认假设发出功率
所以其发出功率公式当然应当为P发 = ui
若根据电路实际电压电流值计算出P>0
则元件实际发出功率
若计算结果为P<0则元件实际吸收功率
这就是功率计算的方法2
完成了两种功率求解方法的讲解
下面
来完成一道具体电路的功率分析求解
帮助大家进一步巩固
功率求解方法的理解和掌握电路功率分析
图示电路中
各元件相关参数如下
试求
(1) 各二端元件吸收的功率
(2) 整个电路吸收的功率
由于本题都是关于电路吸收的功率分析
所以我们采用方法1来完成本题求解
在求解以前
我们先对方法一功率计算分析进行下复习总结
1、若二端元件电压电流为关联参考方向
其吸收功率计算公式为P吸 = ui
若是非关联参考方向
计算公式为P吸 =- ui
不论上述哪种情况
只要求解出P P >0
元件一定吸收功率
反之
P<0 元件一定发出功率
接下来
我们一起来进行具体求解
元件1
判断出其电压电流为关联参考方向
其吸收功率我们用p1表示
它大于0
该元件实际功率状态为吸收还是发出功率呢
当然是吸收
元件2
为关联参考方向
其吸收功率我们用p2表示
则P2=U2I2
结果是18W大于0
该元件实际功率状态当然也是吸收功率
元件3
为非关联参考方向
其吸收功率我们用p3表示
P3就等于的是-U3I3=16W
这里提醒大家注意呢
因为元件3电压电流为非关联参考方向
所以其吸收功率的公式前面多了一个-号
但是其最后计算结果为16w>0
所以该元件实际功率状态也是吸收功率
元件4
为关联参考方向
其吸收功率我们用p4表示
P4=U4I4=-5W
大家看到了吗
元件4公式计算出功率值不再是正值
而是个负值
该元件的实际功率状态到底应该是吸收还是发出功率呢
既然为负值
就和我们设定的情况是相反的啊
所以该元件应该为发出功率
最后来看元件5
元件5上的电压电流为非关联参考方向
其吸收功率我们用p5表示
P5=-U5I5
结果等于-30W
也是个负值
当然也是发出功率
完成了图示5个二端元件功率的计算后
我们来完成问题2
求解整个电路吸收的功率
把5个功率求和最终的结果等于0
这意味着发出的功率＝吸收的功率
整个电路能量守恒
-1.1 电路模型
--1.1 电路模型
-1.2 电路变量
--1.2 电路变量
-1.3 参考方向
--1.3 参考方向
-1.4功率
--1.4功率
-2.1 电阻元件
--2.1 电阻元件
-2.2 理想电源元件
-2.3 受控源元件
-3.1基尔霍夫电流定律
-3.2基尔霍夫电压定律
-3.3基尔霍夫定理综合应用习题
-电路基础知识与定律---本章节练习1（电路基础知识）
-电路基础知识与定律---本章节练习2（电路元件）
-电路基础知识与定律---本章节作业3（基尔霍夫定律）
-4.1 等效基本概念
-4.2 电阻串联及等效变换
-4.3 电阻并联及等效变换
-4.4电阻混联等效变换
-4.5 电阻的∆—Y 变换
-4.6∆—Y等效变换基本总结
-4.7含受控源二端网络的等效变换
-5.1 理想电源等效分析
-5.2 理想电源等效例题分析
-5.3实际电源等效分析
-5.4实际电源等效变换例题讲解
-第二章 电路等效分析1--电阻等效章节练习
-第二章 电路等效分析2--电源等效变换章节练习
-6.1电阻电路的一般分析方法导入
-6.2节点电压法-基础分析
-6.3节点电压方程的标准化
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理1
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理2
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理3
-7.1回路电流法--基本分析
-7.2回路电流法方程的标准化
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理1
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理2
-第三章 电阻电路的一般分析法1--节点电压法本章节练习
-第三章 电阻电路的一般分析法2--回路电流法本章节练习
-8.1叠加定理1
--8.1叠加定理1
-8.1叠加定理2
--8.1叠加定理2
-9.1戴维南定理
--9.1戴维南定理
-9.2戴维南定理例题
-9.3诺顿定理
--9.3诺顿定理
-9.4最大功率传输定理
-9.5戴维南定理习题讲解
-第四章 电路定理1--叠加定理章节练习
-电路定理2--戴维南/诺顿定理章节练习
-10.1 电容元件
-10.2电感元件
--10.2电感元件
-10.3电容电感的串并联
-10.4小结
--10.4小结
-11.1 动态电路基础知识
-11.2动态电路方程列写
-第五章 本章节练习1--电容电感元件
-第五章 本章节练习2--动态电路基础知识
-12.1换路定律
--12.1换路定律
-12.2 初始值计算
-12.2初始值计算例2
-13.1一阶动态电路经典解法-微分方程求解
-13.2一阶动态电路经典解法---电路全响应分析
-13.3一阶动态电路经典解法---时间常数
-13.4一阶动态电路的三要素法1
-13.4一阶动态电路的三要素法2
-13.5三要素法例题1
-13.5三要素法例题2
-13.6零输入响应和零状态响应
-13.7动态电路小结
-第六章 本章节练习1--动态电路初始值计算
-第六章 本章练习2--一阶动态电路经典解法
-第六章 本章节练习3--一阶动态电路的三要素法
-第六章 本章节练习4--零输入响应与零状态响应
-14.1正弦量基础知识1
-14.1正弦量基础知识2
-14.2相量法的引入1
-14.2相量法的引入2
-14.3相量运算与旋转因子
-15.1（1）元件约束的相量形式
-15.1（2）元件约束的相量模型
-15.2 基尔霍夫定理的相量形式
-15.3相量图
--15.3相量图
-16.1复阻抗与复导纳
-16.2阻抗的串并联连接
-第七章 本章节练习1--正弦量基础知识
-第七章 本章节练习2--元件约束和拓扑约束的相量形式
-第七章 本章节练习3--阻抗和导纳
-正弦稳态电路基础知识讲义2--元件约束与拓扑约束的相量形式
-17.1 正弦稳态电路的相量分析法
-18.1瞬时功率
--18.1瞬时功率
-18.2有功功率和无功功率
-18.3视在功率和功率因数1
-18.3视在功率和功率因数2
-18.4正弦稳态最大功率传输
--第八章 正弦稳态电路的功率分析--章节练习
-第八章 正弦稳态电路的分析--章节练习
-19.1频率响应与网络函数
-19.2滤波器
--19.2滤波器
-20.1谐振基本知识
-20.2RLC串联电路谐振
-20.3RLC串联谐振的品质因数
-20.4 RLC并联谐振
-第九章 电路的频率响应--章节练习
-21.1互感基础知识
-21.2同名端
--21.2同名端
-21.3耦合电感的电压电流
-22.1互感的去耦等效分析1
-22.1互感的去耦等效分析2
-22.1互感的去耦等效分析3
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算1
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算2
-24.1空心变压器
-24.2理想变压器
-24.3含理想变压器电路的分析计算
-第十章 互感与变压器--章节练习
-25.1三相电路基本概念1
-25.1三相电路基本概念2
-25.2对称三相电路的相线关系1
-25.2对称三相电路的相线关系2
-25.3对称三相电路的电路分析1
-25.3对称三相电路的电路分析2
-25.4三相对称电路的功率1
-25.4三相对称电路的功率2
-26.1非正弦周期信号的分解
-26.2非正弦周期信号的有效值及平均功率
-26.3非正弦周期电路的稳态分析
-第十一章 本章节练习1--三相电路
-第十一章 本章节练习2--非正弦周期稳态电路
