电压施加于电阻两端产生功耗具有一种基本关系_技术

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是否应该使用均方根（rms）功率单位来详细说明或描述与信号、系统或器件相关的交流功率？

A这取决于如何定义rms功率。如果不想计算交流功率波形的rms值，那么得出的结果可能没有实际意义；如果需要使用电压和/或电流的rms值来计算平均功率，那么就会得出有意义的结果。

在1Ω电阻上施加1Vrms正弦电压时，会消耗多少功率？

这个问题的答案很明确［1］，大家对此没有任何异议。

现在，我们将这个值与rms功率计算值比较看看。图1所示为1Vrms正弦曲线图。峰峰电压为1Vrms× 2√2 = 2.828V，摆幅为+1.414V至–1.414V［2］。

图1：1Vrms正弦曲线图图2所示为1Vrms正弦电压施加于1Ω电阻（P=V2/R）时的消耗功率曲线图。

图2：1Vrms正弦电压施加于1Ω电阻时的消耗功率曲线图该瞬时功率曲线的偏移为1W，摆幅为0W至2W。此功率波形的rms值为1.225W。计算此值的一种方法是使用公式2［3］：

可以在MATLAB或Excel中使用更详细的公式［4］来验算这个值。此功率波形的平均值为1W。这可以通过查看波形看到；波形在1V上下对称波动。计算波形数据点的平均数可以得出相同的值。平均功率数值与使用rms电压计算得出的功率值相同。1Vrms正弦电压施加于1Ω电阻时，功耗为1W，而不是1.225W。所以，能够得出正确值的是平均功率，平均功率具有实际意义。rms功率（如此处所定义）没有明显的实用意义（没有明显的物理/电气意义），只是实践练习中可以计算的一个量。例如，采用1Arms正弦电流通过1Ω电阻，执行相同的分析。得出的结果相同。集成电路（IC）的电源一般为直流电源，所以rms功率对IC电源没有影响。对于直流而言，平均功率和rms功率的值相同。与本文中定义的rms功率不同，使用平均功率的重要性也适用于需要考虑随时间变化的电压和电流（即噪声、RF信号和振荡器）相关功率的情形。

使用rms电压和/或rms电流来计算平均功率，可以得出有意义的功率值。

［1］电压施加于电阻两端产生功耗具有一种基本关系，可以从欧姆定律（V=Ir）以及电压（电能/电荷单位）和电流（电荷单位/时间）的基本定义轻松得出。电压×电流=电能/时间=功率［2］正弦电压的峰峰幅度=rms值 × 2√2。对于正弦电压，Vp-p=Vrms× 2√2，其中Vp-p表示峰峰电压，Vrms表示rms电压。［3］这是从恒定的直流偏置值加上单独的rms交流值得出的rms值中演变而来。［4］标准教科书中提供的是以下这种更详细的公式。