的瓦特法被施加到电路并建立由一个电路元件供给的电力P，直接正比于该电路的电源电压V和流过它的电流I之间的乘积。
电力是一个非常重要的概念，因为它表明元素将电能转换为其他形式的能量的速度。在数学上，瓦特定律的给定定义表示为：
图1.电能表示电能转换的速度。资料来源：
在国际单位制（SI）中，功率单位被称为瓦特（W），缩写为W，以纪念苏格兰工业革命的先驱詹姆斯·瓦特（James Watt，1736-1819）。由于功率是每单位时间的能量，因此1 W等于1焦耳/秒。
我们都以一种或另一种方式熟悉电源的概念。例如，常用的家用电气设备始终具有指定的功率，包括灯泡，电燃烧器或冰箱等。
瓦特定律和电路元素
瓦特定律适用于行为不同的电路元件。它可以是电池，电阻器或其他电池。元件两端之间建立了电位差V B -V A = V AB，电流从A流向B，如下图所示：
图2.已建立电位差的电路元件。资料来源：F. Zapata。
在很短的时间dt中，一定量的电荷dq通过，因此对它所做的工作由下式给出：
其中dq与current有关：
所以：
由于功率是单位时间的功，因此：
-如果V AB > 0，则通过元素的电荷获得势能。该元件从某些来源提供能量。可能是电池。
图3.电池供电。资料来源：F. Zapata。
-如果V AB <0，则电荷失去势能。该元件会消耗能量，例如电阻。
图4.电阻将能量转化为热量。资料来源：F. Zapata。
请注意，电源所提供的功率不仅取决于电压，还取决于电流。重要的是要解释为什么汽车电池如此之大，考虑到它们仅能提供12V的电压。
发生的情况是，启动器马达需要短时间的高电流，以提供启动汽车所需的功率。
瓦特定律和欧姆定律
如果电路元件是电阻器，则可以将瓦特定律和欧姆定律结合起来。后者指出：
代入瓦特定律可得出：
也可以根据电压和电阻获得一个版本：
功率P，电流I，电压V和电阻R这四个量之间可能的组合出现在图5的图表中。根据问题提供的数据，选择了最方便的公式。
例如，假设在某个问题中要求您找到电阻R，它位于卡的左下角。
根据已知值的数量，选择三个相关方程式之一（绿色）。例如，假设V和I是已知的，则：
如果相反，P和I是已知的，并且要求抵抗，则使用：
最后，当已知P和V时，电阻可通过以下公式获得：
图5.瓦特定律和欧姆定律的公式。资料来源：F. Zapata。
应用领域
瓦特定律可以应用于电路中，以查找元件提供或消耗的电能。灯泡是应用瓦特定律的很好例子。
例子1
一个能同时获得多个照明的特殊灯泡，有两条钨丝，其电阻分别为R A = 48 ohm和R B = 144 ohm。它们连接到三个点，分别表示为1、2和3，如图所示。
该设备由开关控制，以选择端子对，并将其连接至120 V网络，查找所有可能获得的功率。
图6.工作示例的方案1.来源。D.菲格罗亚 科学与工程物理。
解
-连接端子1和2时，仅电阻R A保持激活状态。由于我们有120 V的电压和电阻值，因此这些值直接代入公式中：
-连接端子2和3，激活电阻R B，其功率为：
-端子1和3允许串联电阻。等效电阻为：
从而：
-最后，剩下的可能性是并联连接电阻，如图d）所示。在这种情况下的等效电阻为：
因此，等效电阻为R eq = 36欧姆。使用此值，功效为：
例子2
除了瓦特之外，功率的另一个广泛使用的单位是千瓦（或千瓦），缩写为kW。1 kW等于1000瓦。
向房屋供电的公司根据能源消耗而不是电力来计费。他们使用的单位是千瓦时（kW-h），尽管有瓦特的名称，但还是能源的单位。
a）假设一个家庭在给定的月份内消耗了750 kWh。该月的电费金额是多少？遵循以下消费计划：
-基本费率：$ 14.00。
-价格：16美分/千瓦时，每月最高100千瓦时。
-每月接下来的200 kWh相当于10美分/ kWh。
-每月超过300 kWh，则将收取6美分/ kWh的费用。
b）查找平均电能成本。
解决方案
-客户每月消耗750 kW-h，因此超出了每个阶段指示的成本。对于前100 kWh，货币价值为：100 kWh x 16美分/ kWh = 1600美分= $ 16.00
-接下来的200 kWh的成本为：200 kWh x 10美分/ kWh = 2000美分= $ 20.00。
-超过这300 kW-h，客户将消耗450 kW-h以上，总计750 kW-h。在这种情况下，成本为：450千瓦时x 6美分/千瓦时= 2700美分= 27.00美元。
-最后，将所有获得的金额加上基本汇率相加，得出该月的收据价格：
解决方案b
平均成本为：$ 77/750 kWh = $ 0.103 / kW-h = 10.3美分/ kWh。
参考文献
- 亚历山大（Alexander C。），2006年。《电路基础》。第三名 版。麦格劳·希尔。
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- Figueroa，D.（2005年）。系列：科学与工程物理。第5卷。电力。由Douglas Figueroa（USB）编辑。