电压、电流、容量、能量、功率之间的关系

电压、电流、容量、能量、功率之间的关系
电压：伏特/V
电流：安/A，毫安/mA
容量：安时/Ah，毫安时/mAh
功率：瓦特/W
能量：瓦时/Wh，1000瓦时＝1度电，就是我们熟悉的单位了
电压*电流＝功率
功率*时间＝能量
电流*时间＝容量
电压*容量＝能量
电压*电流*时间＝电压*容量＝功率*时间＝能量
一、概念
（1）力：是物体对物体的作用。

（F）
（2）功：当一个力作用在物体上，物体在这个力作用下通过了一段距离。

这个力对物体做了功。

（W）
（3）功率：是单位时间里完成的功。

（P）
（4）机械效率：指使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功。

这时动力所做的总功等于有用功加额外功，有用功跟总功的比值叫机械效率，用表示。

（）
二、单位
（1）国际制单位中，力的单位是牛顿。

1牛＝1N
（2）功的单位是力的单位与距离的单位的乘积牛·米，也叫焦耳。

1J=1牛.米。

（3）功率的单位也是复合单位，焦/秒，叫做瓦特。

1W=1J/秒
（4）机械效率是一个比值，所以无单位，特点是总小于1。

三、计算
（1）功的计算：力学中规定功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，用F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离。

W表示功，则功的计算式为。

计算时须明确有：
<1>W是F对物体做的功，s是沿力F方向通过的距离；W=F.S
<2>W、F、s的单位依次是焦、牛、米。

（2）功率的计算：用W表示功，t表示时间，P表示功率，根据功率的定义得
（3）机械效率计算：等于有用功跟总功的比值，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。

η＝W有/W总＝W有/（W有+W额外）
四、力和功的区别
力和功是实质不同的两个概念，在做功的过程中，一定有力的作用，但有力的作用，不一定对物体做了功，以下三种情况力对物体不做功：
<1>“不劳无功”，物体通过了距离，但没有力作用在物体上；
<2>“不动无功”有力作用在物体上，物体静止不动，没有通过距离；
<3>“劳而无功”，有力作用在物体上，物体也通过了距离，但力的方向和通过的距离方向互相垂直，沿力方向上物体没有通过距离。

五、机械效率与功率物理意义的对比
功率是用来表示做功的快慢的物理量，其大小由功和做功时间两个因素共同决定。

比较做功快慢的方法有：
<1>比较相同时间内做的功，做功多的做功快；
<2>比较做相同的功所用时间，所用时间少的做功快；
<3>比较功和时间的比值，比值大的做功快。

机械效率表示有用功在总功中所占的比例高低，是表征机械性能优劣的物理量，机械效率的高低由有用功和总功共同决定，既跟被拉动的物体（外部因素）有关，也和机械本身结构（内部条件）有关，提高机械效率的主要方法是：增大有用功和减少额外功。

>.热量Q=pt. p功率。

t时间Q=pt=1000*1*3600=3600000焦耳这是纯电阻电路上的计算方法。

发热元器件的温度场及发热功率的测量方法
摘要：电子元件、电子系统、机械器件、机械系统及机电一体化元件及系统在正常工作状态都同时伴有热量的产生，本文介绍了对这些器件及系统进行温度场及发热量测试的原理及方法，同时本文介绍了测试设备系统，并利用本系统实现了对上述器件或系统的温度场或发热量的测试。

一、前言
电子元件、电子系统、机械器件、机械系统及机电一体化元件及系统在正常工作状态都同时伴有热量的产生，对于温度场及发热量的测试是实现对其进行热管理的基础，同时也是进行热设计、热分析、热仿真、热测试、热实验、热控制的基础。

二、测量内容及条件
1.被测试物
发热元器件：在正常工作过程中有热量产生的器件，特别是电子器件在工作过程中产生的热量，包括电子器件或机械器件；
发热元器件及系统：含有多个热量产生的器件所组成的系统，特别是电子器件系统，如计算机主板、电源设备等，包括电子器件或机械器件；
测量空间
本系统采用360度可旋转工作台，可以测量发热器件或发热系统在不同的空间角度时的发热量及温度场的变化。

3.测温区间
可完成常温：0-40度；
高温：40-200度区间的各种测试；
低温区：-50-0度（需另加器件）；
4.测温点的分布
可实现8、16、32、64路测温点的并行测试；
5.动、稳态温度场、发热量的测试。

动态温度场以电源接通开始到稳态为止，以观察温度的动态变化为主；
稳态温度场的测试，以观察温度场的梯度为主。

稳态的判别方法以每一点的温度变化不超过+/-0.1℃为准；
三、温度场测试原理及方法
3.1 硬件及软件测试系统结构图
3.2温度场测试原理
3.2.1温度场的测试系统的组成
1)主要由调温箱、测量热源、热电阻传感器（分辨率０.005的Pt100）、测量仪,测试分析软件组成。

2)测温箱用绝热材料做成，理想的情况下认为系统的热量是封闭的。

用于模拟密闭弹体中温度场的分布。

3.2.2 温度场测试原理
1)由电阻温度传感器直接将温度转换为电阻变化，再通过数据采集卡的A/D转换为计算机所能接受的数值信号，最
后由所编写的软件程序进行处理，在前面板显示相应的温度场，温度梯度。

2)预热，自动校零及偏置补偿对精度的提高。

为保证测量的稳定性及准确性，消除时漂和温漂，测量内部偏置电压（及零点）和放大增益，不断更新内部参考节点，用于计算输入信号的读数显示值。

该过程被称为自动校零;
3.2.3 误差补偿方法
由于热电动势(VEMF )的存在将明显影响低阻测量的准确性，可使用偏置补偿方法测量电阻。

在进行偏置补偿测量时，要进行两次测量：一是通常的电阻测量，另一次是用最小的设定电流进行测量。

偏置补偿欧姆测量的读数值按如下公式计算：
偏置补偿欧姆测量的读数值=DV/DI
其中：DV=V2-V1
DI=I2-I1
V1是在电流源正常读数时的测量值
V2是在电流源最小设定的测量值
这样可消除由于VEMF的存在而带来的电阻测量误差。

力、功、功率、机械效率
四量辨析
初中物理中力、功、功率、机械效率是非常常见的物理量。

而对它们的理解，学生很容易造成混淆。

为理清四者的区别及联系，下面从几个方面作出辨析：
一、概念
（1）力：是物体对物体的作用。

（F）
（2）功：当一个力作用在物体上，物体在这个力作用下通过了一段距离。

这个力对物体做了功。

（W）
（3）功率：是单位时间里完成的功。

（P）
（4）机械效率：指使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功。

这时动力所做的总功等于有用功加额外功，有用功跟总功的比值叫机械效率，用表示。

（）
二、单位
（1）国际制单位中，力的单位是牛顿。

（2）功的单位是力的单位与距离的单位的乘积牛·米，也叫焦耳。

（3）功率的单位也是复合单位，焦/秒，叫做瓦特。

（4）机械效率是一个比值，所以无单位，特点是总小于1。

三、计算
（1）功的计算：力学中规定功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，用F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离。

W表示功，则功的计算式为。

计算时须明确有：
<1>W是F对物体做的功，s是沿力F方向通过的距离；
<2>W、F、s的单位依次是焦、牛、米。

（2）功率的计算：用W表示功，t表示时间，P表示功率，根据功率的定义得
（3）机械效率计算：等于有用功跟总功的比值，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。

四、力和功的区别
力和功是实质不同的两个概念，在做功的过程中，一定有力的作用，但有力的作用，不一定对物体做了功，以下三种情况力对物体不做功：
<1>“不劳无功”，物体通过了距离，但没有力作用在物体上；
<2>“不动无功”有力作用在物体上，物体静止不动，没有通过距离；
<3>“劳而无功”，有力作用在物体上，物体也通过了距离，但力的方向和通过的距离方向互相垂直，沿力方向上物体没有通过距离。

五、机械效率与功率物理意义的对比
功率是用来表示做功的快慢的物理量，其大小由功和做功时间两个因素共同决定。

比较做功快慢的方法有：
<1>比较相同时间内做的功，做功多的做功快；
<2>比较做相同的功所用时间，所用时间少的做功快；
<3>比较功和时间的比值，比值大的做功快。

机械效率表示有用功在总功中所占的比例高低，是表征机械性能优劣的物理量，机械效率的高低由有用功和总功共同决定，既跟被拉动的物体（外部因素）有关，也和机械本身结构（内部条件）有关，提高机械效率的主要方法是：增大有用功和减少额外功。

六、范例剖析
例1. 下面情况中，人对物体做功的是（）
A. 举重运动员举着杠铃不动；
B. 人用力却没有把重物提起；
C. 某同学提着水桶在水平路面匀速行走；
D. 旅客提着行李走上楼梯。

点拨：A、B均属于“不动无功”型，有力作用但没通过距离；C属于“劳而无功”型，桶运动方向与施力方向垂直；D具备做功的两个必要因素，人对行李施力，行李沿拉力方向有移动距离，D为正确选项。

例2. 下列说法中正确的是（）
A. 机械效率高的机械做功越快；
B. 机械效率越高的机械做功越多；
C. 功率越大的机械做功越多；
D. 功率越大的机械做功越快。

点拨：机械效率越高，机械对总功的利用程度越高，有用功占总功的比例越大，机械效率高低与做功的快慢多少无关，机械效率高的机械做功不一定快，也不一定多。

A、B选项错误，功率表示做功的快慢，等于功和时间的比值，功率大小由功和时间共同决定，功率大的机械做功快，但不一定做功多，选项C错误，D正确。