本帖最后由 PowerAnts 于 2016-3-16 21:37 编辑
概 述
本文列出了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
注：有关电学瞬时功率计算公式的更多信息请阅读：瞬时功率与有功功率计算公式。
在电学和力学中，下述平均功率计算公式普遍适用
W为时间T内做的功。
在电学中，公式(3)还可用下述积分方式表示
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。
 2、直流电功率计算公式
已知电压、电流时采用上述计算公式。
 已知电压、电阻时采用上述计算公式。
 已知电流、电阻时采用上述计算公式。
针对直流电路，下图分别列出了电压、电流、功率、电阻之间相互换算关系。
 3、正弦交流电功率计算公式
 正弦交流电有功功率计算公式：
 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：
 当负载为纯电阻时，下式成立：
 此时，直流电功率计算公式同样适用于正弦交流电路。
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进行傅里叶变换，展开为傅里叶级数，有功功率计算公式还可表示为：
上式中，当n仅取一个值时，例如：n=1，上式成为基波有功功率计算公式;n=3，上式成为三次谐波有功功率计算公式。
式中，Un、In为n次谐波的有效值，当n=1时，U1、I1称为基波有效值。
由于Q与基波及谐波电压、电流的相位角相关，称为位移无功功率。为此，引入畸变无功功率D，畸变无功功率计算公式如下：
畸变无功功率有时也称畸变功率，上式中，N为电压、电流最大谐波次数中的小者。某些文献中也将Q称为无功功率，而将Q和D的方和根称为广义无功功率。
非正弦电路中，视在功率S、有功功率P、位移无功功率Q、畸变无功功率D满足下述计算公式。
 5、射频功率计算公式
6、三相有功功率计算公式
三相电路中，总有功功率等于各相有功功率的算术和。三相四线制电路中，通常采用三瓦计法分别测量每相的功率，三相有功功率计算公式如下：
 对于三相三线制电路，也可采用二瓦计法，三相功率计算公式为：
 注1：二瓦计法适用对称和不对称的三相三线制电路，详细功率计算公式推导请参见：二瓦计与三瓦计法适用场合详解。
对于正弦三相对称电路，
 U、I为线电压、线电流有效值，φ为相电压与相电流的相位差。
或
 UP、IP为相电压、相电流有效值，φ为相电压与相电流的相位差。
注：采用二瓦计法测量时，每个瓦表的相位差与上述φ有内在联系，但并相同，详细内容请参见：二瓦计法相位与功率因数的关系。
7、电动机输出功率计算公式
电动机输出功率也称电动机轴功率或机械功率，电动机输出功率计算公式如下：
 其推导过程如下：
P=FV (a)
F：力，单位为N;V：速度，单位为m/s;P：功率，单位为W
T=FR
F=T/R (b)
T：扭矩，单位为N.m;R：作用半径，单位为m
V=2πRn/60=πR*n/30 (c)
V：线速度，单位为m/s;n：转速，单位为r/min
将(b)、(c)代入(a)
P=πTn/30
若将P的单位变为kW，得到下述电机功率计算公式：
P=πTn/30000=Tn/9549
或
T=9549P/n
注：电机输入功率、输出功率及扭矩的换算公式及详细推导过程请参见：扭矩和功率的计算公式推导及**方法。
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