功率的數(shù)學意義是表示物體做功快慢的數(shù)學量。功率的數(shù)學定義是單位時間內所做的功叫功率。
功的數(shù)目一定，時間越短，功率值就越大。求功率的公式為功率=功/時間。功率表征作功快慢程度的數(shù)學量。單位時間內所作的功稱為功率，用P表示。故功率等于斥力與物體受力點速率的標量積。
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哪些是功率？它的化學含意是哪些？
功率百科名片功率是指物體在單位時間內所做的功，即功率是描述做功快慢的化學量。功的數(shù)目一定，時間越短，功率值就越大。求功率的公式為功率=功/時間[編輯本段]功率定義功率公式
求功率的公式也為P=W/t=UI=I2R=U2/R
P表示功率，單位是“瓦特”，簡稱“瓦”電功率定義和物理意義，符號是“w”。W表示功，單位是“焦耳”，簡稱“焦”，符號是“J”。t表示時間，單位是“秒”，符號是“s”。由于W=F（f力）*s（s位移）（功的定義式），所以求功率的公式也可推導入P=F·V（當V表示平均速率時求出的功率為相應過程的平均功率，當V表示瞬時速率時求出的功率為相應狀態(tài)的瞬時功率）。
功率越大怠速越高，車輛的最高速率也越高，常用最大功率來描述車輛的動力性能。最大功率通常用馬力(PS)或千瓦(kw)來表示，1馬力等于0.735千瓦。1w=1J/s
功率的估算公式：P=W/t（平均功率）P=FV（瞬時功率）
功率的各類稱謂
功率就是表示物體做功快慢的化學量，化學學里功率P＝功W/時間t，單位是瓦w，我們在媒體上經常看到的功率單位有kw、ps、hp、bhp、whpmw等，還有美國曾經用的cv，在這兒邊千瓦kw是國際標準單位，1kw＝1000w，用一秒做完1000焦耳的功，其功率就是1kw。日常生活中，我們經常把功率也稱為馬力[1]，單位是匹，如同將扭力稱為力矩一樣。
在車輛上面，最大的做功機器就是引擎，引擎的功率是由扭力估算下來的，而估算的公式相當簡單：功率(w)＝2π×扭矩(Nm)×轉速(rpm)/60，簡化估算后成為：功率(kw)=力矩(Nm)×轉速(rpm)/9.549。
因為美制與公制的不同，對馬力的定義基本上就不一樣。美制的馬力(hp)定義為：一匹馬于一分鐘內將200磅(lb)重的物體帶動165公尺(ft)，相加以后等于33，000lb-ft/min；而公制的馬力(ps)定義則為一匹馬于一分鐘內將75kg的物體帶動60米，相加以后等于/min。經過單位換算，(1lb=0.454kg；1ft=0.3048m)居然發(fā)覺1hp=/min，與公制的1ps=/min有些許差別，而假如以瓦作單位(1w=1Nm/sec=9.8kgm/sec)來換算的話，可得1hp=746w；1ps=735w，兩項不一樣的結果，相差1.5%左右。
日本的DIN與法國共同體的新標準EEC有美國的JIS是以公制的ps為馬力單位，而SAE使用的是美制的hp為單位，但因為世界一體化經濟的將至和為了防止復雜換算，越來越多的原廠數(shù)據(jù)已改提供毫無爭議的國際標準單位千瓦kw作為引擎輸出的功率數(shù)值。
勻功率運動
勻功率運動指功率P不變的運動
基本關系(無阻力)：
P=Fv
則：
s^3=(16pt^3)/(27m)
v^2=(2Pt)/m
a^2=P/(2mt)
因為自然情況下大多數(shù)機械或生物的功率是大致不變的，勻功率運動有它的實際意義。[編輯本段]概述功率檢測用于檢測電氣設備消耗的功率，廣泛應用于家用家電、照明設備、工業(yè)用機器等研究開發(fā)或生產線等領域中。本文重點介紹了幾種功率檢測的方式及其具體應用。
功率檢測技術
檢測功率有4種方式：
(1)晶閘管檢查功率法；
(2)等效熱幀率檢查法；
(3)真有效值/直流(TRMS／DC)轉換檢查功率法；
(4)對數(shù)放大檢查功率法。
下邊分別介紹這4種方式并對各自的異同點加以比較。
1.1借助晶閘管檢查功率法
用晶閘管檢查輸入功率的電路如圖l所示，圖l(a)為簡單的半波檢波、濾波電路，該電路的總輸入內阻為50Ω。D為檢波管，C為混頻電容。射頻輸入功率PIN經過檢波混頻后得到輸出電流U0。并且當環(huán)境濕度下降或減少時U0會明顯變化。圖1(b)為經過改進后的晶閘管檢查輸入功率的電路，該電路降低了氣溫補償晶閘管D2，可對晶閘管D1的檢波電流進行體溫補償。晶閘管具有負的氣溫系數(shù)，當氣溫下降時D1的壓降會降低，但D2的壓降也同樣地減少，最終使輸出電流仍保持穩(wěn)定。
須要強調，晶閘管測量電路是以平均值為響應的，它并不能直接檢測輸入功率的有效值，而是按照正弦波有效值與平均值的關系來間接檢測有效值功率的。其實，當被測波形不是正弦波時，波峰質數(shù)就不等于1．4142，此時會形成較大的檢測偏差。
1．2等效熱幀率測量法
等效熱幀率測量法的電路如圖2所示。它是把一個未知的交流訊號的等效熱量和一個直流參考電流的有效熱量進行比較。當訊號內阻(R1)與參考內阻(R2)的氣溫差為零時，這兩個阻值的幀率是相等的，因而未知訊號電流的有效值就等于直流參考電流的有效值。R1、R2為匹配阻值，均采用低濕度系數(shù)的阻值，兩者的電壓降分別為KU1和KU0。為了檢測溫差，在R1、R2附近還分別接著電流輸出式氣溫傳感A、B電功率定義和物理意義，亦可選用兩支熱電偶來檢測溫差。在R1和R2上還分別串聯(lián)著過熱保護內阻。
雖然等效熱幀率測量法的原理十分簡單，但在實際應用中很難實現(xiàn)，但是這些測量設備的價錢十分高昂。
1.3真有效值／直流(TRMS／DC)轉換檢查功率法
真有效值／直流轉換檢查功率法的最大優(yōu)點是檢測結果與被測訊號的波形無關，這就是“真正有效值”的涵義。因而，它能確切檢測任意波形的真有效值功率。檢測真有效值功率的第一種方式是采用單片真有效值／直流轉換器(比如AD636型)，首先檢測出真有效值電流電平，之后轉換成其真有效值功率電平。
另一種檢測真有效值功率的電路框圖如圖3所示，該電路所對應的典型產品為型單片射頻真有效值功率測量系統(tǒng)集成電路。U1為射頻訊號輸入端，U0為直流電流輸出端。US端接2．7～5．5V電源，COM為公共地。IREF為基準工作方法選擇端，PWDN為休眠模式控制端。FLTR為混頻器引出端，在該端與US端之間并聯(lián)一只電容器，可增加混頻器的截至頻度。SREF為電源基準控制端。
從U1端輸入的射頻有效值電流為U1，經過平片器1形成一個與U12成比列的脈動電壓訊號i，該電壓訊號通過由內部內阻R1和電容C構成的平方律濾波器獲得均方值電流U12，輸入到偏差放大器的同相輸入端。借助平方器2與偏差放大器可構成一個閉合的負反饋電路，將負反饋訊號加到偏差放大器的反相輸入端進行體溫補償。當閉環(huán)電路達到穩(wěn)定狀態(tài)時，輸出電流U0(DC)就與輸入有效值功率PIN成反比。有關系式
式中：k為真有效值／直流轉換器的輸出電流靈敏度，的k=7．5mV／dBm。
這些測量方式有以下優(yōu)點：第一，因為兩個平方器完全相同，因而在改變阻值時不影響轉換精度；第二，當環(huán)境氣溫發(fā)生變化時，兩個平方器能相互補償，使輸出電流保持穩(wěn)定；第三，所用平方器的頻帶特別寬，可從直流仍然到微波頻段。
1．4對數(shù)放大檢查功率法
對數(shù)放大檢查器是由多級對數(shù)放大器構成的，其電路框圖如圖4所示。圖4中共有5個對數(shù)放大器(A～E)，每位對數(shù)放大器的增益為20dB(即電流放大系數(shù)為lO倍)，最大輸出電流被限制在為lV。因而，對數(shù)放大器的斜率ks=lV／20dB，即50mV／dB。5個對數(shù)放大器的輸出電流分別經過濾波器送至求和器(∑)，再經過低通混頻器獲得輸出電流U0。對數(shù)放大器能對輸入交流訊號的包絡進行對數(shù)運算，其輸出電流與kS、PIN的關系式為
式中：b為截距，即對應于輸出電流為零時的輸入功率電平值。
普通對數(shù)放大器的特點曲線僅適用于正弦波輸入訊號。當輸入訊號不是正弦波時，特點曲線上的截距會發(fā)生變化，因而影響到輸出電流值。此時應對輸出讀數(shù)進行修正。須要強調，雖然ADI公司生產的型單片射頻真有效值功率測量器也屬于對數(shù)檢查功率法，但它通過采用奇特的專利技術能適用于任何輸入訊號波形，但是特點曲線上的截距不隨輸入訊號而變化。
單片直流功率檢測系統(tǒng)的設計
屬于低成本、低幀率、高端直流功率/電壓檢測系統(tǒng)，它是借助精密電壓測量放大器來檢測負載電壓，再借助模擬乘法器來估算功率的，因而并不影響負載的接地通路，非常適宜檢測電瓶供電系統(tǒng)的功率及電壓值。檢查功率和電壓的最大偏差均高于±1．5％，頻度帶寬為。被測源電流的范嗣是4—28v。檢查電壓時的滿阻值電流為100mV或150mV。電源電流范嗣是2．7~5.5V，工作電壓為670μA(典型值)。
A／B／C的簡化電路如圖5所示，主要包括精密電壓測量放大器，25：1的內阻分壓器，模擬乘法器。外圍電路包括被測的4~28V源電流，2．7～5.5V的芯片工作電流，電壓測量阻值和負載。其檢測原理是借助精密電壓測量放大器來測量負載電壓，獲得與該電壓成反比的模擬電流，再將該電流加至模擬乘法器，將負載電壓與源電流相加后，從POUT端輸出與負載功率成反比的電流。令功率測量放大器的增益為G，上的電流為，RS+引腳的源電流為URS+，則有
／B／C內部的分壓器阻值，接到RS+端和模擬乘法器的輸入端。這些設計可精確檢測電源負載的功率并為電源(比如電瓶)提供保護。從POUT端、IOUT端輸出的功率訊號和電壓訊號，可分別經過A/D轉換器送至單片機。理想情況下，最大負載電壓在兩端形成滿阻值檢查電流。選擇合適的增益，使電壓測量放大器既能獲得最大輸出電流，又不會出現(xiàn)飽和。在估算的最大值時，應使RS+端與RS一端之間的差分電流不超過滿阻值檢查電流。適當降低的內阻值，可提升，有助于降低輸出偏差。
單片真有效值射頻功率檢測系統(tǒng)的設計
對通訊系統(tǒng)的要求是在發(fā)送端必須確保功率放大器能滿足發(fā)射的須要，但是輸出功率不超過規(guī)定指標，否則會造成設備過熱毀壞。因而，在發(fā)射機電路中必須降低射頻功率檢測和功率控制電路。同樣，射頻功率檢測對接收機也是必不可少的。按照有效值定義所估算出的功率就稱為“真有效值功率”(TrueRootMeanPower)，簡稱“真功率”(TruePower)。因為現(xiàn)代通訊系統(tǒng)具有恒定的負載和阻抗源(一般為50Ω)，因而只需曉得有效值電流能夠估算出功率，即可將功率檢測轉化為對有效值電流的檢測。
傳統(tǒng)的射頻功率計或射頻測量系統(tǒng)的電路復雜，集成度很低。近來，日本ADI公司陸續(xù)推出、和型全集成化的單片射頻真有效值功率檢測系統(tǒng)，除了能精確檢測射頻(RF)功率，還可檢測中頻(IF)、低頻(LF)功率。
是采用將晶圓絕緣硅與超高速互補雙極型相結合的高速硅鍺制造工藝而制成的單片射頻功率檢測系統(tǒng)。其內部譯碼式對數(shù)放大器的輸出電流與被測功率成反比，能精確檢測1MHz～8GHz的射頻功率。適宜檢測于機和無線LAN基站的無線輸出功率。除了遠優(yōu)于傳統(tǒng)的產品，但是比模塊式檢測系統(tǒng)具有更高的性價比，比采用晶閘管檢查功率法的精度更高。集高精度、低噪音、寬動態(tài)范圍等優(yōu)點于一身。在高達5.8GHz的輸入頻度下，檢測精度優(yōu)于±ldB，動態(tài)范圍是55dB；在8GHz時精度優(yōu)于±3dB，動態(tài)范圍超過58dB。而輸出噪音僅為
它采用對數(shù)放大檢查功率法，對數(shù)斜率的額定值為一25mV／dB，并可通過改變UOUT、USET引腳之間反饋電流的比列系數(shù)來進行凋整。在從IN+端輸入訊號時，截距功率電平為一25dB。的典型應用電路如圖6所示。
是專為檢測高達8GHz的射頻功率而設計的，因而保持IN+、IN一引腳之間及各功能單元電路的絕緣性至關重要。的正電源端UPSI、UPS0必須接相同的電流，由UPSI端為輸入電路提供偏置電流，由UPSO端為UOUT端的低噪音輸出驅動器提供偏置電流。內部還有一些獨立的公共地。CMOP被用作輸出驅動器的公共地。所有公共地應接到低阻抗的印制扳相線區(qū)。容許電源電流范圍是4．5～5．5V。C3～C6為電源退耦電容，應盡量緊靠電源引腳和地。
采用交流耦合、單端輸入方法。當輸入訊號頻度為lMHz～8GHz時，接在IN+、IN一端的耦合電容(C1、C2)可采用0402尺寸的lnF表面封裝式墻磚電容，耦合電容應緊靠IN+、IN-引腳。外部分流內阻R1(52．3Ω)與IN+端相配合，可提供一個具有足夠帶寬的50Ω匹配阻抗。的輸出電流可直接獻給數(shù)字電流表(DVM)，亦可送至帶A/D轉換器的單片機(μC)。
結語
本文詳盡介紹了常用的4種功率檢測方式，并提供了直流功率檢測系統(tǒng)和射頻功率檢測系統(tǒng)的設計方案。
5.常見家用家電電功率
空調1500W
微波爐1000W左右
電爐通常小于1000W
電熱水器通常小于1000W
吸塵器800W
電吹風500W
電熨斗500W
洗衣機大于500W
電視機200W
筆記本200W
抽油煙機140W
電冰柜100W
風扇100W
手探照燈0.5W
估算器0.5mW
電子表0.01mW
功率1w表示數(shù)學意義
數(shù)學意義為表示物體做功的快慢。
1W表示的是功率1瓦特；
功率的數(shù)學概念是指物體在單位時間內說做的功的多少，拿來描述物體做功快慢的數(shù)學量。功的數(shù)目一定，時間越短，功率值就越大。求功率的公式為功率等于功乘以時間，用P表示。
電功的單位是焦耳；
時間的單位是秒。
電功率的數(shù)學意義
電功率是表示電壓做功快慢的數(shù)學量。電壓在單位時間內做的功稱作電功率。是拿來表示消耗電能的快慢的數(shù)學量，用P表示，它的單位是瓦特，簡稱"瓦"，符號是W。
電功率作為表示電壓做功快慢的化學量，一個用家電功率的大小數(shù)值上等于它在一秒內所消耗的電能。假如在"t"(SI單位為s)那么長的時間內消耗的電能“W”(SI單位為J)，這么這個用家電的電功率就是P=W/t(定義式)電功率等于導體兩端電流與通過導體電壓的乘積。
每位用家電都有一個正常工作的電流值叫額定電流，用家電在額定電流下正常工作的功率稱作額定功率，用家電在實際電流下工作的功率稱作實際功率。
電功率和電壓的關系：家庭電路中，電流U=220V是一定的。由于I=P/U，所以用家電的總功率P越大，電路中的總電壓I就越大。若電路中的總電壓超過安全值，保險絲就容易弄壞。為此，家庭電路中不要同時使用多個大功率的用家電。