1.2.3　電功率

能量和功率的計(jì)算是電路分析的一項(xiàng)重要內(nèi)容。這是因?yàn)殡娐吩诠ぷ鲿r(shí)總是伴隨有電能與其他形式能量的相互交換；另外，電氣設(shè)備和電路元件本身也都有著功率的限制，使用的時(shí)候必須注意其電流和電壓是否超過額定值，過載將有可能造成設(shè)備或元器件損壞，或者是不能正常工作。

電路工作時(shí)，電場力在單位時(shí)間內(nèi)對運(yùn)動電荷所做的功，稱為電功率，用p表示。設(shè)在dt時(shí)間內(nèi)，電場力對運(yùn)動電荷做功為dw，則電功率為

如圖1-7所示，設(shè)元件兩端電壓為u，流過的電流為i，取關(guān)聯(lián)參考方向。若在dt時(shí)間內(nèi)，有dq的正電荷從A點(diǎn)經(jīng)元件移動到B點(diǎn)，則由電壓的定義，有dw=udq，在電壓和電流的關(guān)聯(lián)參考方向下有，故有

可見，理想二端元件的瞬時(shí)功率等于元件兩端電壓和流過電流的瞬時(shí)值的乘積。此結(jié)論對于二端網(wǎng)絡(luò)同樣適用。

對于直流電路，有p=UI。

在國際單位制（SI）中，功率的單位是瓦特，簡稱瓦，用W表示。常用的還有MW（兆瓦）、kW（千瓦）、mW（毫瓦）等。

電路元件在工作時(shí)，可能吸收功率，也可能發(fā)出功率。如果正電荷是從元件的“+”極經(jīng)過元件移動到“-”極，則電場力對電荷做正功，正電荷具有的電位能減少，此時(shí)，元件吸收電能；反之，正電荷從元件的“-”極經(jīng)過元件移動到“+”極，則電場力對電荷做負(fù)功，正電荷具有的電位能增加，這時(shí)，元件向外釋放電能。注意：此處所說的極性是指元件兩端的真實(shí)極性，而不是參考極性。由此可以得出，當(dāng)元件兩端的電壓和流過元件的電流的實(shí)際方向一致時(shí)，元件吸收功率；反之，元件發(fā)出功率。

元件吸收功率還是發(fā)出功率，可以根據(jù)參考方向與p值的正負(fù)來判斷。當(dāng)元件上的電壓和電流為關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，p>0，表示元件吸收功率，p<0，表示元件發(fā)出功率；如為非關(guān)聯(lián)參考方向，p>0，表示元件發(fā)出功率，p<0，表示元件吸收功率。可通過表1-1來判斷元件上的功率情況。

【例1-1】求圖1-8所示二端網(wǎng)絡(luò)的功率，并判斷是吸收還是發(fā)出功率。

解：圖1-8（a）中，p=100×2=200（W）。由于u和i為關(guān)聯(lián)參考方向，且p>0，故該二端網(wǎng)絡(luò)吸收功率200W。

圖1-8（b）中，p=100×（-3）=-300（W）。由于u和i為關(guān)聯(lián)參考方向，且p<0，故該二端網(wǎng)絡(luò)發(fā)出功率300W。

圖1-8（c）中，p=-100×3=-300（W）。由于u和i為非關(guān)聯(lián)參考方向，且p<0，故該二端網(wǎng)絡(luò)吸收功率300W。

圖1-8（d）中，p=-100×（-2）=200（W）。由于u和i為非關(guān)聯(lián)參考方向，且p>0，故該二端網(wǎng)絡(luò)發(fā)出功率200W。