功率是描述物体在单位时间内所做的功的物理量，通常用符号P表示，其国际单位制单位是瓦特（W），1瓦特等于每秒钟1焦耳的功。
功率的基本计算公式
1、电功率：
基本公式为P = U * I，其中U为电压（伏特，V），I为电流（安培，A）。
在纯电阻电路中，可以使用欧姆定律（U = IR）进一步得到P = I^2 * R或P = U^2 / R，其中R为电阻（欧姆，Ω）。
2、机械功率：
基本公式为P = W / t，其中W为功（焦耳，J），t为时间（秒，s）。
对于直线运动，可以使用P = F * v * cosα计算瞬时功率，其中F为力（牛顿，N），v为速度（米/秒），α为力的方向与速度方向之间的夹角。
平均功率可以通过对瞬时功率进行时间平均得到，即P_avg = (ΣP_i * Δt_i) / T，P_i * Δt_i为在时间段T内所有瞬时功率与其对应时间间隔乘积的总和。
功率的分类及计算
1、电功率：
直流电功率：直接使用P = U * I计算。
交流电功率：分为正弦电路和非正弦电路，正弦电路中，P = U * I * cosφ，为电压与电流信号的相位差；非正弦电路中，需要考虑广义无功功率。
射频功率：涉及更复杂的电磁场理论，但基本原理仍是功率与电压、电流的关系。
2、机械功率：
线位移功率：如汽车引擎输出功率，P = F * v * cosα。
角位移功率：如电机输出功率，通常通过扭矩（τ）和角速度（ω）计算，P = τ * ω。
功率的测量方法
1、二极管检测法：利用二极管的整流特性来测量输入功率。
2、等效热功耗检测法：通过比较未知信号与直流参考电压的有效热量来测量功率。
3、真有效值/直流转换检测法：使用单片真有效值/直流转换器来准确测量任意波形的真有效值功率。
4、对数放大检测法：利用对数放大器的特性来测量功率。
FAQs
Q1：如何计算一个额定电压为220V、额定电流为5A的电器的功率？
A1：根据电功率的基本公式P = U * I，该电器的功率P = 220V * 5A = 1100W。
Q2：如果一个汽车引擎的扭矩为200Nm，转速为3000rpm，如何计算其输出功率？
A2：首先将转速转换为角速度ω = 2π * 3000rpm / 60 = 300π rad/s，然后使用公式P = τ * ω计算，P = 200Nm * 300π rad/s ≈ 188,500W或约140kW，这里假设引擎的效率为100%，实际情况下需要考虑效率损失。
