如图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率怎么算?

Question

如题所述

Answer 1

1. 电流源两端电压为U=15V，其功率P2=IU=2×15=30W。由于电流源的电压和电流方向相同，所以这是消耗的功率，为30W。
2. 电阻两端电压为U=15V，其消耗的功率P1=U²/R=15²/5=45W。
3. 电阻中的电流为I=15/5=3A，方向向下。根据KCL，电流源的电流为2A，方向向上。因此，电流源的功率P3=5×15=75W。由于电流源的电压和电流方向相反，这是释放的功率，为75W。
功率是描述做功快慢的物理量，单位时间内所做的功称为功率，用P表示。功率的计算方式取决于所考虑的系统。例如，电功率的计算公式为P=UI，而在动力学中，功率的计算公式为P=Fv，其中F是作用力，v是物体的速度。
在电学中，功率还可以表示为P=I²R，对于纯电阻电路，如电阻丝、灯泡等，电压与电流信号的相位差φ=0，此时功率P=UI=I²R=U²/R。
参考资料：别来利曼.《趣味物理学》.北京：中国妇女出版社，2016。