常用功率计算公式及含义说明

有关常用功率计算公式及含义，功率包括电功率、机械功率。电功率又包括直流电功率、交流电功率和射频功率，普遍适用的功率计算公式，正弦交流电功率计算公式等。

本文列出了所有功率计算公式，文中p(t)指瞬时功率。u(t)、i(t)指瞬时电压和瞬时电流。U、I指电压、电流有效值，P指平均功率。

功率包括电功率、机械功率。电功率又包括直流电功率、交流电功率和射频功率；

交流功率又包括正弦电路功率和非正弦电路功率；机械功率又包括线位移功率和角位移功率，角位移功率常见于电机输出功率；电功率还可分为瞬时功率、平均功率(有功功率)、无功功率、视在功率。在电学中，不加特殊声明时，功率均值有功功率。

在非正弦电路中，无功功率又可分为位移无功功率，畸变无功功率，两者的方和根称为广义无功功率。

上述所有功率计算公式，文中p(t)指瞬时功率。u(t)、i(t)指瞬时电压和瞬时电流。U、I指电压、电流有效值，P指平均功率。

1、普遍适用的功率计算公式

在电学中，下述瞬时功率计算公式普遍适用

p(t)=u(t)i(t) (1)

在力学中，下述瞬时功率计算公式普遍适用

p(t)=F(t)v(t) (2)

在电学和力学中，下述平均功率计算公式普遍适用

P=W/T(3)

W为时间T内做的功。

在电学中，上述平均功率P也称有功功率，P=W/T作为有功功率计算公式普遍适用。

在电学中，公式(3)还可用下述积分方式表示

有功功率计算公式(4)

其中，T为周期交流电信号的周期、或直流电的任意一段时间、或非周期交流电的任意一段时间。电学中，公式(3)和(4)的物理意义完全相同。

电学中，下述视在功率计算公式普遍适用：

S=UI

2、直流电功率计算公式

P=UI

P=U2/R

P=I2R

3、正弦交流电功率计算公式

无功功率计算公式：

Q=UIsinφ

有功功率计算公式：

P=UIcosφ

正弦电流电路中的有功功率、无功功率、和视在功率三者之间是一个直角三角形的关系：

P2 Q2=S2

当负载为纯电阻时：

Q=0，S=P

直流电功率计算公式同样适用。

4、非正弦交流电功率计算公式

非正弦交流电功率计算公式采用普适公式(3)或(4)

对于周期非正弦交流电，将周期交变电压电流按照傅里叶级数展开，有功功率计算公式还可表示为：

有功功率计算公式

在非正弦电路中，有功功率和视在功率的定义不变，然而，此时，电压、电流相位差已经没有明确的物理意义，此时，Q按照下述公式定义：