纯电阻电路电功率公式

2019-08-22      7546 次浏览

纯电阻电路电功率定义及公式

交流电路的负载一般用电阻R、电感L及电容C三个基本元件表示。如果忽略电感L、电容C两个因素,只考虑电阻R的作用,这样的电路称为纯电阻电路,如图1所示。


在纯电阻电路中,当电压一定时,影响电流大小的主要因素是电阻R。假设加在电阻R上的正弦交流电压的瞬时值为u=Umsinωf,式中的Um为电压的最大值(V)。根据欧姆定律,则电路中电流的瞬时值为


i=u/R=(Um/R)sinωt


电流的最大值为


Im=Um/R


将等式两边除以√2,则得有效值为


I=U/R


纯电阻电路中的瞬时功率p是个不断变化的值,不便计算。通常用有功功率(平均功率)p表示纯电阻负载在单位时间内实际消耗的电能,其表达式为


p=UI=I2R=U2/R


式中,p为有功功率(平均功率)(W);R为负载电阻值(Ω);U为负载电阻两端的有效电压(V);I为流过负载的有效电流(A)。


纯电阻电路的功率

(1)瞬时功率:


可见,纯电阻电路的功率是不断变化的,最大值为:,最小值为:。所以,线电阻电路的瞬时功率大于或等于0,即


即电阻要不就是消耗功率,要不就是没有消耗功率。由于在电阻元件的交流电路中与同相,它们同时为正,同时为负,所以瞬时功率为正时,这表明外电路从电源取用能量;瞬时功率为零时,表示没有消耗功率。


(2)有功功率:


瞬时功率的平均值叫电阻的有功功率,也叫平均功率,用表示。我们通常这样计算电能:,是一个周期内电路消耗电能的平均功率,即瞬时功率的平均值,称为平均功率。在电阻元件电路中,平均功率为经数学推导得


因此,用有效值表示电压和电流后,正弦交流纯电阻电路中电压、电流、电阻、功率的计算与直流电路中的电压、电流、功率的计算相同。


电阻元件从电源取用能量后转换成了热能,这是一种不可逆的能量转换过程。


相关文章

推荐品类

为您推荐

东莞市钜大电子有限公司 粤ICP备07049936号