功率(Power)

目录

1.什么是功率

功率是指单位时间内完成的功。

功率的定义式：P=W/t

功率的单位：瓦特(符号W)

1瓦=1焦/秒；1千瓦=1000瓦

物理意义：1瓦表示物体在一秒钟内完成的功是1焦。

功率的另一个单位：马力。

1马力=0.735千瓦=735瓦。

功率的比较方法

功率是描述做功快慢的物理量，一般采用下列三种方法比较其大小：

①在相同时间内，比较做功的多少，做功越多的物体，功率越大；

②在完成相同功的条件下，比较所用时间的长短，所用时间越短的物体，功率越大；

③做功的多少和所用时间都不同的情况下，通过计算P一半来进行比较。

功率的作用

(1)功率是表示物体做功的快慢，表示不出做功的多少。做功多的，做功不一定快，即功率不一定大；功率大的，表示做功快，但做功不一定多；做功相等，功率不一定相等，还要考虑做功时间这一因素。

(2)功率是机器的重要指标之一，功率大的机械做功较快，但价格也高。在选购机器应根据实际需要选择功率适当的机械，过小则不能满足需要，过大则造成浪费。

(3)功率是表示物体做功快慢的物理量。它可以跟运动速度概念相对照、比较。速度是表示物体运动快慢的物理量。物体的速度大．表示物体运动得快，但不一定运动的路程就长；而通过路程长的物体，不一定运动得快。速度大，是指单位时间内通过的路程长。速度和路程是两个不同的概念。同样功和功率也是两个不同的概念。做功多，不一定做功就快；反之，做功快，不一定做的功就多。功率大，表示单位时间内做的功多。功率跟功、时间两个因素有关，即P=W/t相同时问内做功多的，功率大；做相同多的功，时间少的，功率大。

因为：W=Fs，

所以：P=W/t=Fs/t=Fv。

物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力做功的功率等于力与物体速度的乘积。

在功率P一定时，力F与速度度v成反比。当汽车上坡时，司机采取换档的办法减小速度，以获得较大的牵引力。

功率的估算

在光纤链路中，光纤损耗是限制传输距离的重要因素之一。采用单模光纤的链路，工作波长1．3μm，在速率140MBIt／s以下时传输距离主要是受损耗限制的所谓衰减限制链路，设计的主要工作是进行功率的估算。

传输距离L上的功率平衡关系可用下式表示：Asr=Ac+Me+L(Af+As+Mc)

式中，Asr为两点间允许的最大衰减，dB，即平均入纤功率PT与光接收机灵敏度PR之差；Ac为两点问的连接器损耗，dB；Me为设备裕度，dB；Af为光纤的平均衰减，dB／km；As为光纤固定接头的平均损耗，dB／km；Mc为光缆裕度，dB／km。

对于标准码率和选用典型设备的系统，Asr值已有设计资料加以规定。对未加规定的情况，则应计算PT与Pr后求得Asr通常应由发光器件的说明书查出其入纤功率，考虑线路码型和“0”、“1”码概率后决定占空比，由此可求出平均入纤功率PT。例如，设LED入纤功率为50μw，占空比为50％，经计算并把光功率的单位换算为相对于1mw的分贝数单位dBm，则可得PT=-15(dBm)。对码率和工作波长不同的光接收机，如果其灵敏度是以保证一定误码率每个脉冲必需的光子数NP表示的，也要通过换算求得以W或dBm为单位的灵敏度：Pr=zNPhvB(W)

式中，z为占空比；B为码率；h为普朗克常数；v为光频率。

例如，设NP=20000，光波长0.85μm时，光子能量为，设占空比z=0.5，则如果取Af+As+Mc=5dB/km，Ac=6dB，Me=3dB，则上述实例的功率平衡式可以写为-15-(-117+10lgB)=6+3+5L如果B改用MB/s为单位，即得到衰减限制的损耗平衡关系式5L+10lgB=33

代入已知的L值或B值即可求得对应的B值或L值，由此可知是否满足设计任务书要求。