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電功率介紹
根據電功率的基本公式P=UIP=UI(其中 PP 為功率,UU 為電壓,I 為電流),可以計算出2200W、220V電器正常工作時的電流:12
電功率(Electric Power)是衡量電能轉化或消耗速率的物理量,表示單位時間內電場力做功或能量轉換的多少。以下是關鍵要點:
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### **1. 定義與公式**
- **基本定義**:電功率 \( P \) 等于單位時間內消耗或產生的電能,公式為:
\[
P = \frac{W}{t}
\]
其中:
- \( W \) 為電能(單位:焦耳 J),
- \( t \) 為時間(單位:秒 s)。
- **關聯電壓與電流**:
\[
P = V \cdot I
\]
- \( V \) 為電壓(單位:伏特 V),
- \( I \) 為電流(單位:安培 A)。
- **歐姆定律衍生公式**(適用于純電阻電路):
\[
P = I^2 R = \frac{V^2}{R}
\]
- \( R \) 為電阻(單位:歐姆 Ω)。
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### **2. 單位**
- **國際單位**:瓦特(W),1 W = 1 J/s。
- **常用單位**:
- 千瓦(kW)= 1000 W,
- 兆瓦(MW)= 10? W,
- 毫瓦(mW)= 0.001 W。
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### **3. 分類**
- **有功功率(Active Power)**:實際做功的功率,單位瓦特(W)。
- **視在功率(Apparent Power)**:電壓與電流的乘積,單位伏安(VA),用于交流電路。
- **無功功率(Reactive Power)**:電磁場交換的功率,單位乏(var),存在于感性/容性負載中。
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### **4. 交流電功率**
- **瞬時功率**:\( p(t) = v(t) \cdot i(t) \)。
- **平均功率(有功功率)**:
\[
P = V_{\text{有效值}} \cdot I_{\text{有效值}} \cdot \cos \phi
\]
- \( \cos \phi \) 為功率因數,反映效率(\( \phi \) 是電壓與電流的相位差)。
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### **5. 實際應用**
- **電器標稱功率**:如燈泡“60 W”表示其每秒消耗60焦耳電能。
- **電費計算**:電能 \( E = P \cdot t \),常用千瓦時(kWh)為單位,1 kWh = 3.6×10? J。
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### **6. 示例計算**
- **直流電路**:若電壓12 V,電流2 A,則功率 \( P = 12 \times 2 = 24 \text{ W} \)。
- **交流電路**:電壓220 V,電流5 A,功率因數0.8,則有功功率 \( P = 220 \times 5 \times 0.8 = 880 \text{ W} \)。
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理解電功率有助于設計電路、選擇電器及節能管理。對于非純電阻電路(如電動機),需考慮功率因數的影響。