在1 Ω電阻上施加1 V rms正弦電壓時，會消耗多少功率？

這個問題的答案很明確^[1]，大家對此沒有任何異議。

現(xiàn)在，我們將這個值與rms功率計算值比較看看。

圖1所示為1 V rms正弦曲線圖。峰峰值為1 V rms × 2 √2 = 2.828 V，擺幅為+1.414 V至–1.414 V。^[2]

圖1.1 V rms正弦曲線圖。

圖2所示為1 V rms正弦電壓施加于1 Ω電阻(P = V²/R)時的消耗功率曲線圖，其中顯示：

圖2.1 V rms正弦電壓施加于1 Ω電阻時的消耗功率曲線圖。

• 該瞬時功率曲線的偏移為1 W，擺幅為0 W至2 W。

• 此功率波形的rms值為1.225 W。

• 計算此值的一種方法是使用公式2^[3]:












• 可以在MATLAB^? 或Excel中使用更詳細(xì)的公式^[4]來驗(yàn)算這個值。

• 此功率波形的平均值為1 W。這可以通過查看波形看到；波形在1 V上下對稱波動。計算波形數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均數(shù)可以得出相同的值。

• 平均功率數(shù)值與使用rms電壓計算得出的功率值相同。

1 V rms正弦電壓施加于1 Ω電阻時，功耗為1 W，而不是1.225 W。所以，能夠得出正確值的是平均功率，平均功率具有實(shí)際意義。Rms功率（如此處所定義）沒有明顯的實(shí)用意義（沒有明顯的物理/電氣意義），只是實(shí)踐練習(xí)中可以計算的一個量。

例如，采用1 A rms正弦電流通過1 Ω電阻，執(zhí)行相同的分析。得出的結(jié)果相同。

集成電路(IC)的電源一般為直流電源，所以rms功率對IC電源沒有影響。對于直流而言，平均功率和rms功率的值相同。與本文中定義的rms功率不同，使用平均功率的重要性也適用于需要考慮隨時間變化的電壓和電流（即噪聲、RF信號和振蕩器）相關(guān)功率的情形。

使用rms電壓和/或rms電流來計算平均功率，可以得出有意義的功率值。

^[1] 電壓施加于電阻兩端產(chǎn)生功耗具有一種基本關(guān)系，可以從歐姆定律(V = Ir)以及電壓（電能/電荷單位）和電流（電荷單位/時間）的基本定義輕松得出。電壓 × 電流 = 電能/時間 = 功率

^[2] 正弦電壓的峰峰幅度 = rms值 × 2√2。對于正弦電壓，V p-p = V rms × 2√2，其中V p-p表示峰峰電壓，V rms表示rms電壓。

^[3] 這是從恒定的直流偏置值加上單獨(dú)的rms交流值得出的rms值中演變而來。

^[4] 標(biāo)準(zhǔn)教科書中提供的是以下這種更詳細(xì)的公式。

作者：ADI

來源：亞德諾半導(dǎo)體