概述
功率包括電功率、機(jī)械功率。電功率又包括直流電功率、交流電功率和射頻功率；交流功率又包括余弦電路功率和非余弦電路功率；機(jī)械功率又包括線位移功率和角位移功率，角位移功率常見于馬達(dá)輸出功率；電功率還可分為瞬時功率、平均功率（有功功率）、無功功率、視在功率。在電學(xué)中，不加特殊申明時，功率均指有功功率。在非余弦電路中，無功功率又可分為位移無功功率，畸變無功功率，二者的方和根稱為廣義無功功率。
本文列舉了上述所有功率估算公式單相電功率計算公式，文中p(t)指瞬時功率。u(t)、i(t)指瞬時電流和瞬時電壓。U、I指電流、電流有效值，P指平均功率。
1普遍適用的功率估算公式
在熱學(xué)中，下列瞬時功率估算公式普遍適用
注：有關(guān)熱學(xué)瞬時功率估算公式的更多信息請閱讀：瞬時功率與有功功率估算公式。
在熱學(xué)中，下列瞬時功率估算公式普遍適用
在熱學(xué)和熱學(xué)中，下列平均功率估算公式普遍適用
W為時間T內(nèi)做的功。
在熱學(xué)中，上述平均功率P稱作有功功率，P=W/T作為有功功率估算公式普遍適用。
在熱學(xué)中，公式（3）還可用下列積分形式表示
其中，T為周期交流聯(lián)通號的周期、或直流電的任意一段時間、或非周期交流電的任意一段時間。熱學(xué)中，公式（3）和（4）的數(shù)學(xué)意義完全相同。
熱學(xué)中，對于二端器件或二端電路，下列視在功率估算公式普遍適用：
2直流電功率估算公式
已知電流、電流時采用上述估算公式。
已知電流、電阻時采用上述估算公式。
已知電壓、電阻時采用上述估算公式。
針對直流電路，右圖分別列舉了電流、電流、功率、電阻之間相互換算關(guān)系。
3余弦交流電功率估算公式
余弦交流電無功功率估算公式：
余弦交流電有功功率估算公式：
余弦電壓電路中的有功功率、無功功率、和視在功率兩者之間是一個直角三角形的關(guān)系：
當(dāng)負(fù)載為純內(nèi)阻時，下式創(chuàng)立：
此時，直流電功率估算公式同樣適用于余弦交流電路。
4非余弦交流電功率估算公式
非余弦交流電功率估算公式采用普適公式（3）或（4）
對于周期非余弦交流電，將周期交變電流電壓進(jìn)行傅里葉變換，展開為傅里葉級數(shù)，有功功率估算公式還可表示為：
上式中，當(dāng)n僅取一個值時，比如：n=1，上式成為基波有功功率估算公式；n=3，上式成為三次紋波有功功率估算公式。
在非余弦電路中，有功功率和視在功率的定義不變，但是，此時，電流、電流相位差早已沒有明晰的數(shù)學(xué)意義，此時，Q根據(jù)下列公式定義：
式中，Un、In為n次紋波的有效值，當(dāng)n=1時，U1、I1稱為基波有效值。
但是，此時，
因?yàn)镼與基殃及紋波電流、電流的相位角相關(guān)，稱為位移無功功率。因此，引入畸變無功功率D，畸變無功功率估算公式如下：
畸變無功功率有時稱作畸變功率，上式中，N為電流、電流最大紋波次數(shù)中的小者。個別文獻(xiàn)中也將Q稱為無功功率，而將Q和D的方和根稱為廣義無功功率。
對比位移無功功率和畸變無功功率的估算公式，可以發(fā)覺：Q是相同頻度的電流份量與電壓份量相位移不同形成的無功；而畸變無功功率則是不同頻度電流及電壓份量之間形成的無功。這一點(diǎn)很容易理解，后者是由于相同頻度份量之間存在相位差。而前者因?yàn)轭l度不同，其相位差一直在變化，其實(shí)不會相等，而電流和電壓相位不同，還會形成無功。
非余弦電路中，視在功率S、有功功率P、位移無功功率Q、畸變無功功率D滿足下列估算公式。
5射頻功率估算公式
射頻功率屬于交流電功率，理論上具有與交流電功率相同的估算公式，然而，實(shí)際上在超高頻和微波頻段，有TEM波和非TEM波之分。在TEM波的同軸系統(tǒng)中，電流和電壓雖非準(zhǔn)確含義，但檢測其絕對值很困難。在波導(dǎo)系統(tǒng)中，由于存在不同的電磁模式，電流和電流失去惟一性。在個頻段和各傳輸系統(tǒng)中，功率是單值表征信號硬度的重要方式。在射頻范圍直接檢測功率取代了電流和電壓的檢測。
6單相有功功率估算公式
單相電路中，總有功功率等于各相有功功率的算術(shù)和。單相四線制電路中，一般采用三瓦計法分別檢測每相的功率，單相有功功率估算公式如下：
對于單相三線制電路，也可采用二瓦計法，單相功率估算公式為：
注1：二瓦計法適用對稱和不對稱的單相三線制電路，詳盡功率估算公式推論請參見：二瓦計與三瓦計法適用場合解讀。
對于余弦單相對稱電路，
U、I為線電流、線電壓有效值，φ為相電流與相電壓的相位差。
或
UP、IP為相電流、相電壓有效值，φ為相電流與相電壓的相位差。
注：采用二瓦計法檢測時，每位瓦表的相位差與上述φ有內(nèi)在聯(lián)系，但并相同單相電功率計算公式，詳盡內(nèi)容請參見：二瓦計法相位與功率質(zhì)數(shù)的關(guān)系。
7單相無功功率估算公式
在電源和負(fù)載都對稱的單相三線電路中，可以借助檢測有功功率的兩表法測出單相無功功率：
P1、P2為兩個功率表檢測數(shù)據(jù)
二表法適用于電源電流對稱、負(fù)載對稱或不對稱的單相三線制和單相四線制電路中：
P1、P2、P3分別為三個功率表檢測數(shù)據(jù)
8電動機(jī)輸出功率估算公式
電動機(jī)輸出功率稱作電動機(jī)軸功率或機(jī)械功率，電動機(jī)輸出功率估算公式如下：
其推論過程如下：
P=FV（a）
F：力，單位為N；V：速率，單位為m/s；P：功率，單位為W
T=FR
F=T/R（b）
T：力矩，單位為N.m；R：作用直徑，單位為m
V=2πRn/60=πR*n/30（c）
V：線速率，單位為m/s；n：怠速，單位為r/min
將（b）、（c）代入（a）
P=πTn/30
若將P的單位變?yōu)閗W，得到下列馬達(dá)功率估算公式：
P=πTn/30000=Tn/9549
或
T=9549P/n
注：馬達(dá)輸入功率、輸出功率及轉(zhuǎn)矩的換算公式及詳盡推論過程請參見：力矩和功率的估算公式推論及記憶技巧。
9功率檢測儀器
變頻功率剖析儀是一款適用于變壓器、整流器、逆變器、變頻器等各種晶閘管及馬達(dá)、電器產(chǎn)品的檢試驗(yàn)、能效評測及紋波剖析的寬頻帶、高精度功率剖析儀，是電力電子技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)和新能源技術(shù)高速發(fā)展的必然產(chǎn)物和健康持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)儀器。
根據(jù)上述熱學(xué)相關(guān)功率估算公式，變頻功率剖析儀可以檢測或估算上述所有電功率參數(shù)。
9其它參考資料
站內(nèi)鏈接：有功功率
站內(nèi)鏈接：無功功率
站內(nèi)鏈接：位移無功功率
站內(nèi)鏈接：畸變無功功率
站內(nèi)鏈接：怎么估算單相不平衡余弦電路的視在功率和功率質(zhì)數(shù)？
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