权力定义

在物理学中，功率是能量传输或转换的时间速率。功率的国际单位制（SI）单位是瓦特（W）。一瓦特等于每秒一焦耳。最初，功率被认为是一种活动。功率被定义为一个标量。因为功率总是一种做功的机制，如果一个人根据一天中的不同时间以可变的速率工作，他的功率也会波动。在这种情况下，平均功率的概念就成为了焦点。

什么是功率？

功率是一个量化能量转移速率的物理量。因此，它可以被描述为单位时间内所做的功的速率。因此，功率被定义为每秒的能量消耗量。

功率也可以被描述为产生单位位移所需的力。‘P’ 代表功率，它是一个标量。一个功率或瓦数较高的灯泡，如100W，会比一个功率或瓦数较低的灯泡，如10W，更亮。因此，灯泡发出的能量更多，消耗的功率也更大。

功率的公式

当功率被定义为实体所做功的时间速率时，可以使用功率公式来计算，如下所示

P = W / t

其中，

• W 代表所做的功。
• t 是做功的时间，并且
• P 表示功率的增益或损失。

因此，上述功率关系被称为功-时间方程。

一个物体所做的功（W）是力与位移的乘积，由力计算的功率公式如下

If

W = F × s

其中，

• F 是所需的力，并且
• s 是物体的位移。

因此，

P = F × s / t

因为物体的速度，v = s / t

然后，

P = F × v

因此，上述关系可以表述为力-速度方程。

功率的单位

• 瓦特（W）是功率的国际单位制单位，其倍数单位有千瓦（KW）、吉瓦（GW）、兆瓦（MW）等。
• 一瓦特是指一个物体在一秒钟内获得一焦耳的能量所做的功。
  1 瓦特 (W) = 1 焦耳 (J) / 1 秒 (s)
• 马力（hp）是另一个功率单位，其中 1 hp = 746 W。
• 功率的量纲公式是 [ML²T⁻³]。

平均功率

平均功率是总（净）功除以总时间的比率。因此，平均功率被定义为

平均功率 = 总功 / 总耗时。

或

P_av = ΔW / ΔT

其中，

• P_av 代表平均功率。
• ΔW 代表总功，并且
• ΔT 代表所花费的总时间。

当物体的做功速率是均匀或恒定时，平均功率和瞬时功率相等。

机械功率

在机械系统中，功率被定义为力和运动的总和。在大多数情况下，功率是通过将作用在物体上的力乘以其速度，或将作用在轴上的扭矩乘以其角速度来计算的。定义机械功率的另一种方法是功对时间的导数。因此，机械功率由以下公式给出：

机械功率 = 力 × 速度

或

P_m = F × v

电功率

电功率是指移动电荷的电能以单位时间速率转换为另一种形式的能量的速率。

电功率在数学上被定义为电压和电流的乘积，表示为

P = V × I

根据欧姆定律，V = I × R，因此

P = I² × R

或

P = V² / R

其中，

• P 表示电功率。
• I 代表流过的电流
• R 代表电阻，并且
• V 代表电压。

功率和能耗计算

此公式用于计算功率和能耗。根据这个公式，将消耗的功率单位乘以消耗时间，就可以得到能耗。

因此，能耗公式或功率消耗公式如下

E = P × (t/1000)

其中，

• E 表示消耗的能量或功率量。
• P 表示功率
• t 是消耗功率或能量所花费的时间。

消耗的能量或功率量通常以焦耳或千瓦时（kWh）来衡量。