电路中各元件功率计算及方向判断

在电路的分析和计算中，功率和能量是很重要的概念。一方面，电路在工作时总伴随有与其他形式能量的相互转换；另一方面，电气设备和电路元件本身都有功率的限制，在使用时要注意不能超过其额定值，以防造成设备损坏或者导致不能正常工作。

电功率定义为单位时间内电路吸收或消耗的能量，简称功率，即

在直流电路中，上式可写成

采用式（1－7）、式（1－8）计算功率时，电压和电流选择为关联参考方向。若电压与电流选择为非关联参考方向，则

功率的单位是瓦特（W），常用单位还有千瓦（kW）和毫瓦（mW），它们的换算关系如下：

1kW＝103W＝106mW

无论电压和电流选择关联参考方向还是非关联参考方向，在计算某个元器件的功率时，主要有以下几种情况：

（1）p＞0，说明该元器件吸收（或消耗）电能，为负载；

（2）p＜0，说明该元器件放出（或产生）电能，为电源；

（3）p＝0，说明该元器件不产生也不消耗电能。

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例：计算如图1－17所示电路中各元件的功率，分别指出它们是吸收还是放出电能，并求整个电路的功率。已知电路为直流电路，U1＝4V，U2＝－8V，U3＝6V，I＝2A。

图1－17　电路

解：元件1电压与电流为关联参考方向，得

P1＝U1I＝4×2＝8（W）

P1＞0，故元件1吸收电能。

元件2电压与电流为非关联参考方向，得

P2＝－U2I＝－（－8）×2＝16（W）

P2＞0，故元件2吸收电能。

元件3电压与电流为非关联参考方向，得

P3＝－U3I＝－6×2＝－12（W）

P3＜0，故元件3放出电能。

整个电路功率为

P＝P1＋P2＋P3＝8＋16－12＝12（W）