求功率时, 为什么要用 电压 乘以 电流的共轭

这个共轭是怎么推导出来的?为什么不是直接相乘,而是共轭?

为了取得电流负相位,使得相位就和阻抗一致。

因为复功率的相位应当和阻抗的相位一致,而按照相量定义 电流相位等于电压相位-阻抗相位,如果直接电压乘电流,求出来的相位和阻抗相位不相等的。为了最后能和阻抗相位一致,需要电压相位减电流相位才能得到阻抗相位。

阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。我们先从直流电压源驱动一个负载入手。由于实际的电压源,总是有内阻的,我们可以把一个实际电压源,等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。

假设负载电阻为R,电源电动势为U,内阻为r,那么我们可以计算出流过电阻R的电流为:I=U/(R+r),可以看出,负载电阻R越小,则输出电流越大。负载R上的电压为:Uo=IR=U/[1+(r/R)],可以看出,负载电阻R越大,则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为:

P=I2×R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2)

=U2×R/[(R-r)2+4×R×r]

=U2/{[(R-r)2/R]+4×r}

扩展资料

功率就是表示物体做功快慢的物理量,物理学里功率P=功J/时间t,单位是瓦w,我们在媒体上常常看见的功率单位有kW、Ps、hp、bhp、whpmw等,还有意大利以前用的cv。

在这里边千瓦kW是国际标准单位,1kW=1000W,用1秒做完1000焦耳的功,其功率就是1kw。日常生活中,我们常常把功率俗称为马力,单位是匹,就像将扭矩称为扭力一样。

在汽车上边,最大的做功机器就是引擎,引擎的功率是由扭矩计算出来的,而计算的公式相当简单:功率(w)=2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)/60,简化计算后成为:功率(W)=扭矩(Nm)×转速(rpm)/9.549。

由于英制与公制的不同,对马力的定义基本上就不一样。英制的马力(hp)定义为:一匹马于一分钟内将200磅(lb)重的物体拉动165英尺(ft),相乘之后等于33,000lb-ft/min;而公制的马力(PS)定义则为一匹马于一分钟内将75kg的物体拉动60米,相乘之后等于4500kg.g.m/min。

参考资料来源:百度百科-共轭

参考资料来源:百度百科-功率

参考资料来源:百度百科-阻抗

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第1个回答  2019-06-26

求功率时,用电压乘以电流的共轭,是为了取得电流负相位,使得相位就和阻抗一致。

因为复功率的相位应当和阻抗的相位一致,而按照相量定义 电流相位等于电压相位-阻抗相位,如果直接电压乘电流,求出来的相位和阻抗相位不相等的。为了最后能和阻抗相位一致,需要电压相位减电流相位才能得到阻抗相位。

假设负载电阻为R,电源电动势为U,内阻为r,那么我们可以计算出流过电阻R的电流为:I=U/(R+r),可以看出,负载电阻R越小,则输出电流越大。负载R上的电压为:Uo=IR=U/[1+(r/R)],可以看出,负载电阻R越大,则输出电压Uo越高。再来计算一下电阻R消耗的功率为:

P=I2×R=[U/(R+r)]2×R=U2×R/(R2+2×R×r+r2)

=U2×R/[(R-r)2+4×R×r]

=U2/{[(R-r)2/R]+4×r}

扩展资料

一、功率的物理公式

功率可分为电功率,力的功率等。故计算公式也有所不同。

1、电功率计算公式:P=W/t =UI;

纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到:P=I2R=(U2)/R

2、在动力学中,功率计算公式:1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosα(瞬时功率)

因为W=F(F力)×S(s位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·v;

P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动

公式中的P表示功率,单位是“瓦特”,简称“瓦”,符号是W。

W表示功。单位是“焦耳”,简称“焦”,符号是J。

t表示时间,单位是“秒”,符号是"s"。

二、功率的物理单位

1、国际单位:瓦特(W) 2、常用单位:1 kW=1×103W 1 MW=1×103kW=1×106W 1马力=735W

2、马力:功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力(PS)或千瓦(kW)来表示,1马力等于0.735千瓦。1W=1J/s。

参考资料:百度百科—功率

百度百科—阻抗

百度百科—共轭

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第2个回答  推荐于2018-04-23
这个答案我在相关问题中回答过:
因为复功率的相位应当和阻抗的相位一致,而按照相量定义 电流相位等于电压相位-阻抗相位,如果直接电压乘电流,求出来的相位和阻抗相位不相等的。为了最后能和阻抗相位一致,需要电压相位减电流相位才能得到阻抗相位。
如何取得电流负相位呢?取共轭呀!
这样,电压乘电流的共轭得到的那个复数,相位就和阻抗一致了本回答被提问者采纳
第3个回答  2019-06-04
电流取共轭目的是要取电流相位角φ的负值,即-φ.这样在S=U乘以I的共轭就能够表示其物理意义:实在功率等于电压乘以电流再乘以他们之间的夹角.有功功率P=S*cosφ,无功功率Q=S*sinφ.
第4个回答  2015-06-25
有功功率为电压、电流有效值的乘积乘以功率因数,功率因数为电压和电流相位差的余弦值,相位差就可以用电压相量乘以电流相量的共轭来表示
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