如何计算电加热的电功率及测定方法

在已知的时间t内所做的功W称为功率P。此定义不仅适用于机械功率，同样也适用于电功率。电功率的单位为瓦（W）。

电功率是单位时间所做的电功。

电功率的计算公式是

可以用电压与电流的乘积计算电功率。

电功率：

式中 P——电功率；

W——电功；

U——电压；

I——电流；

t——时间。

计算例题1：

求电压为230V和工作电流为8.65A的电加热的电功率。

解：

P=UI=230V×8.65A=1989.5W≈2kW

ⓘ电功率

•符号：P

•单位名称：瓦（特）

•单位符号：W

•附加单位（举例）：

1mW=0.001W=1×10^-3W

1kW=1000W=1×10³W

1MW=1000000W=1×10⁶W

电功率也可以用电阻值与电压或电流进行计算。通过欧姆定律建立电功率与电阻间的关系。

在一个有康铜电阻的用电器中，其电功率是与其电流平方成正比，同样也与其电压平方成正比。

例如对于一个R=100Ω的康铜电阻，其电压从U₁=2V到U₂=4V扩大两倍，而其功率P₁=40mV到P₂=160mW却扩大4倍。

图2-43所示的电流-电压图表示的P=2W的规定功率的恒定功率双曲线，其每一个点是P=UI=2W。

电阻线在最高允许电压U_max和最高允许电流I_max点处与双曲线相交。

对于直流电，都可以用P=UI进行计算，而对于交流电，只对加热设备（欧姆电阻）才能使用。

图2-43 2W电阻的恒定功率双曲线

计算例题2：

请确定a）图2-43中电阻为2.2kΩ，2W的U_max值和I_max值，b）计算出其数值。(www.xing528.com)

解：

a）由图2-43得出：U_max≈66V，I_max≈30mA

b）

电功率的测量

1）间接测量。电功率可以间接地用公式P=UI和电流、电压的测量值计算出来（图2-44a）。

使用电能表确定功率是间接确定功率的另一种方法。在电能表（图2-45）功率铭牌上标出了表明使用到1kWh时的电能表常数C_z。在电能表盘的圆周上的色标的功能是能读出转速。

图2-44 功率的间接与直接测量

图2-45 电能表铭牌

利用电能表进行间接功率测量的操作步骤：

①接通要确定功率的用电器（其他用电器应断开）。

②确定所测用电器电能表盘的转数，如1min内。

③把电能表盘转数换算成小时转数。

④用公式P=n/C_z计算电功率（kWh）。

电功率：

式中 P——功率；

n——电能表盘每小时转数；

C_z——电能表常数，电能表盘转到1kWh时的转数（即每kWh的转数）。

计算例题：

电能表常数C_z=150kWh^-1，接通加热器，并计算电能表盘每分钟转5圈时的加热器电功率。

解：

ⓘ给出的测量功率是：

•对于电气设备，如电吹风或电烙铁，指所承受的功率（表2-17）。

•对于电动机，指所标功率。

2）直接测量。电功率可以用功率表直接进行测量（图2-44b）。功率表有4个接线柱，其中两个用作电压测量，而另外两个则用于电流测量。电压电路用作测量电压，电流电路用作测量电流。用功率P表示所施加的电压U和所流过的电流I的乘积。

表2-17 用电器功率（举例）

在调整电压和电流测量范围（量程）时，既要注意电流过载，又要注意电压过载。

功率表的连接和电压电路的电压表和电流电路的电流表的连接相同。

功率参数。对于电气设备，其测定功率标注在功率铭牌上。

测定功率表示在给定条件下（如测定电压、测定电流）的功率。