功率表测量的是什么功率 怎么判断功率表测的是哪个

功率表测量的是什么功率

功率分析仪知识科普：功率的定义（Power）

高精度功率分析仪LMG系列

对于功率测量重要的是先看看能量。在一个简单的系统中包含电源和负载。可以从电源把电能传送到负载，该电能可以被吸收或者转换为其他种类的能量（光、热、动能、……）。这就是所谓的有功能量，除此之外可以存储和返回到电源的能量称为无功能量。

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功率定义为单位时间内传送的电能。所以在定义时间内可以传送功率给负载。部分功率可能会返回到电源（无功功率），其他的不会（有功功率）。

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电功率可以分成四部分：

瞬时功率：这是在某个时间点的功率。它等于这个时间点上电压和电流的乘积。

一连串的瞬时功率值得到功率的波形。此功率的符号是“p(t)”。所以

公式是：

p(t)=u(t)*i(t)

公式9：瞬时功率的定义

视在功率：视在功率是电压和电流真有效值的乘积。不考虑信号的相移和畸变。

公式是：

S=Utrms*Itrms

公式10：视在功率的定义

有功功率：有功功率是在单位时间内传送到负载且不返还的能量。所以有功功率是

功率波形的平均值。公式是：

P=1Tt=0Tut*itdt

公式11：有功功率的定义

P的正负号取决于功率的流向。有功功率仅由频率相同的电压和电流成

分产生。

无功功率：无功功率是单位时间内传送到负载且返还的能量。计算公式：

Q=S2-P2

公式12：无功功率的定义

无功功率产生有两个原因：

1. 由相同频率的电压和电流成分之间的相位差引起“相移无功功率”（也称“位移无功功率”），符号Qshift，计算公式如下：

Qshift=i=1nUi*Ii*sinφ

公式13：相移无功功率的定义

相移无功功率仅由频率相同的电压和电流成分产生。

1. 不同频率的电压和电流成分之间产生的功率称为“畸变无功功率”，用D或者Qdist表示。

这两种无功功率的几何相加就是总的无功功率：

Q=Qshift2+Qdist2=Qshift2+D2

公式14：总无功功率的定义

可以使用上面的公式进行计算。

为了更好地理解，可见下图：

图1：不同功率之间的图形关系

系统的畸变无功功率可以用如下的公式计算：

D=S2-P2-Qshift2

公式15：畸变无功功率的定义

两个简单的规则：

规则一、相同频率的电压和电流仅能产生有功功率和相移无功功率。

可以用如下公式描述功率波形：

pt=i*sinωt+φi*u*sinωt+φu=i*u*(12cosφi-φu-12cos2ωt+φi+φu

)

公式16：相同频率信号的功率波形

如前面所说（见公式11），有功功率是功率波形的平均值。当仔细观察上述公式你会发现只有

i*u*12cosφi-φu

部分的平均值可能不为零！这取决于电压和电流信号的相角。剩下的部分

i*u*12cos2ωt+φi+φu

不会产生有功功率，因为它的一个信号周期内的平均值永远是0！

第一部分的公式可以修改成常见的公式：

pt=i*u*12cosφi-φu

=i2*u2*cosφi-φu

=I*U*cos(φ)

公式17：相同频率信号的有功功率

请注意该公式仅在电压和电流成分的频率相同时是正确的。

规则二、不同频率的成分将产生畸变无功功率

功率波形可以用如下公式描述：

pt=i*sinω1t+φi*u*sinω2t+φu

=i*u*(12cos(ω1-ω2)*t+φi-φu-12cos(ω1+ω2)*t+φi+φu

)

公式18：不同频率信号的功率波形

因此可以看到，第一部分和第二部分在一个整周期的平均值是零。所以都不会产生任何有功功率。此信号的最大周期时间可以按如下公式计算：

T=1gcd⁡(f1,f2)1

公式19：不同频率信号的功率波形周期时间

1:gcd是最大公约数。此函数仅对整数有效。如果不是，则分数必需乘以一个公因数。

如f1=50Hz,f2=50.2Hz,则T=10/gcd(500,502)=5s

在上面的所有定义中，我们都说到了“定义的时间”。对于周期性信号这个时间是完整周期的整数倍（因为在一个完整的周期之后，信号是周期性的，不同测量的数值是相同的；如果测量的不是一个完整的周期，那么下一次测量的结果就完全不同了）。如果使用多个周期进行测量，那么将得到此测量时间内的平均值。因此，您可以在LMG仪器设置一个基本的“周期时间”。此周期时间确定了某些周期内的平均值。

非周期性信号如启动特性并不那么容易测量，因为很难确定“定义的时间”。例如，如果启动电梯，就会把能量传递到电机上，电机就是负载；然后电梯运行几分钟，然后停止；在电机停止的同时，一些能量回收到电源。这些能量是无功能量。如果以1秒的周期进行测量，在启动时测量传输到电机的以及在停止时从电机返回的有功能量，因为您的"定义时间"不够长，无法将关闭计入计算中。因此，在测量非周期性信号时，可能存在误差。

当然，你可以测量许多短序列的真有效值和有功功率值。这些值在“定义的时间”也即测量时间中是正确的。仅用户能确定是否有一些功率返回。功率测试仪LMG671。

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怎么判断功率表测的是哪个

第三节测量电功率

一：伏安法测小灯泡的功率

【实验原理】P=UI

【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。

【实验电路图】

此电路图是中学电学实验中重要的电路图之一

【实验步骤】

①按电路图连接实物。接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大

②检查无误后，闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。

③调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。

④调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压小于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。

【实验表格】

次数	电压U/V	电流I/A	电功率P/W	发光情况
1
2
3

【注意事项】

①滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路；

②不需要计算电功率的平均值。电压不同，电功率也不同

③多次测量的目的：寻找实际功率和灯泡明暗程度之间的关系

二：用电能表测量家用电器的电功率

原理：P=W/t

器材：待测用电器、电能表、秒表

步骤：关掉其他用电器，让待测用电器工作。记录工作的时间和电能表铝盘转的圈数或者指示灯闪烁的次数（n），然后利用n/N（公式见我主页中第十八章电功率之电能板块）计算出用电器消耗的电能，最后利用原理公式计算出用电器的电功率。

第四节焦耳定律及其应用

电流通过导体时，电能转化成热（电能转化为内能），这个现象叫做电流的热效应。

焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。（英国物理学家焦耳）

定义式：Q=I2Rt（非纯电阻电路）

导出式：①Q=Pt=UIt=U2t/R(适用于纯电阻电路----电流做功消耗的电能全部转化为内能Q＝W)

Q——热量——焦耳（J）；I——电流——安培（A）；

R——电阻——欧姆（Ω）；t——通电时间——秒（s）；

P——电功率——瓦特（W）；U——电压——伏特（V）。

利用电热的例子：热水器、电熨斗、电热孵化器等。

防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。

串并联电路电功特点：

①在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和；

②串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即Q2/Q1=P2/P1=W2/W1=R2/R1=U2/U1

③并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即Q2/Q1=P2/P1=W2/W1=R1/R2=I2/I1。（各支路通电时间都相同）。