电功率和能量的关系

（1）电功率

电功率是电路分析中常用到的一个物理量。传递转换电能的速率称为电功率，简称功率，用“p”或“P”表示。习惯上，将发出或接受电能说成发出或接受功率。

1）定义

单位时间内电场力所做的功称为电功率。

在国际单位制（SI）中，电功率的单位是瓦[特]（W）。常用的电功率的十进制倍数和分数单位有千瓦（kW）、毫瓦（mW），它们之间的换算关系为

电功率与电压和电流密切相关。由于

所以有

在直流情况下，式（1.6）可表示为

即电路消耗（或吸收）的功率等于其电压与电流的乘积。

2）电路吸收或发出功率的判断

用式（1.6）计算功率时，如果电流、电压选用关联参考方向，则所得的p 应看成支路接受的功率，即计算所得功率为正值时，表示支路实际接受功率；计算所得功率为负值时，表示支路实际发出功率。(www.zuozong.com)

同样，如果电流、电压选择非关联参考方向，则按式（1.6）所得的p 应看成支路发出的功率，即计算所得功率为正值时，表示支路实际发出功率；计算所得功率为负值时，表示支路实际接受功率。

需要指出的是：对一完整的电路，其发出的功率等于消耗的功率，满足功率平衡。

（2）能量

在t0 到t1 的一段时间内，某一个元件或一段电路消耗的电能量W 可根据电压的定义（a、b 两点的电压在量值上等于电场力将单位正电荷由a 点移动到b 点时所做的功）求得，即

在直流电路中，电流、电压均为恒值，在t0～t1 的一段时间内电路消耗的电能为

在国际单位制中，电能量的SI 主单位是焦[耳]（J）。它等于功率为1 W 的用电设备在1 s内所消耗的电能。在实际生活中，还采用千瓦时（kW·h）作为电能的单位。它等于功率为1 kW的用电设备在1 h（3 600 s）内所消耗的电能（简称为1 度电）。

[例1.2]　求图1.7 所示电路中各方框所代表的元件消耗或产生的功率。已知：U1=1 V，U2=3 V，U3=8 V，U4=4 V，U5=7 V，U6=-3 V，I1=2 A，I2=1 A，I3=-1 A

图1.7　例1.2 图

解

本题的计算说明：对一完整的电路，其发出的功率等于消耗的功率。