【题目编号】MC1-0946
【题目】功率的单位是:
【答案】A
[A]瓦(特)
[B]安(培)
[C]伏(特)
[D]欧(姆)
考点速览
这道题问功率的单位,正确项是瓦特。安培、伏特、欧姆分别对应电流、电压与电阻,都是电学里最常见的量,因此这道题考的其实是一张最基础的单位对照表。答对它不难,但顺着这条线把功率在无线电里的几种面貌理一遍,对理解发射、馈线与天线之间的能量关系很有帮助。
功率是能量流动的速率
功率(power)表示单位时间内转换或耗散的能量,等于能量除以时间,单位是瓦特(watt),符号 W。一瓦特等于每秒一焦耳,也等于一伏特乘一安培。这个单位名称来自改进蒸汽机的詹姆斯·瓦特(James Watt),是计量史上最早以工程师姓氏命名的单位之一。
在电学里,功率有三条等价的算法:电压乘电流、电流的平方乘电阻、电压的平方除以电阻。三条式子在不同场合各有用处:估算功放管耗散用电压电流,判断限流电阻的承受能力用电流平方乘电阻,检查假负载发热用电压平方除以电阻。掌握它们,功率就不再只是铭牌上的一个数字。
无线电里的功率有好几种叫法
发射功率指发射机输出端送进馈线的功率,也是执照上载明的那个数值。有效辐射功率(effective radiated power,ERP)把天线增益折算进来,反映真正朝某个方向辐射出去的强度;若以半波偶极子为参照,习惯写作有效辐射功率,以各向同性天线为参照则写作等效全向辐射功率(equivalent isotropically radiated power,EIRP)。单边带话务还常用峰值包络功率(peak envelope power,PEP)来描述瞬时最大值。同一部电台,这几个数字可以相差很多倍,讨论功率时先问清是哪一个。
功率限值与操作证书类别
我国对业余电台的最大发射功率按操作技术能力类别分档管理。取得A类证书的,可以申请设置、使用工作在三十兆赫兹至三千兆赫兹频段且最大发射功率不大于二十五瓦的电台。取得B类证书的,可以申请三十兆赫兹以下频段且最大发射功率小于十五瓦,或者三十兆赫兹以上频段且最大发射功率不大于二十五瓦的电台。取得C类证书的,可以申请三十兆赫兹以下频段且最大发射功率不大于一千瓦,或者三十兆赫兹以上频段且最大发射功率不大于二十五瓦的电台。未成年人可以设置、使用工作在三十兆赫兹至三千兆赫兹频段且最大发射功率不大于二十五瓦的电台。这些数值是硬件操作与设台申请时的硬边界,记牢比记公式更要紧。
分贝让功率好算
功率跨度极宽,从毫瓦级到千瓦级,因此工程上普遍改用分贝(decibel,dB)表述。分贝是比值的对数,功率比取常用对数再乘十。三对应约两倍,十对应十倍,二十对应一百倍,三十对应一千倍。基准取一毫瓦时写作分贝毫瓦(dBm),取一瓦时写作分贝瓦(dBW),零分贝瓦等于三十分贝毫瓦。看到功率翻倍就加三,看到功率减半就减三,这套心算法在调机时比按计算器快得多。
逐项辨析
选项 A 是瓦特,功率的单位,正确。它是本题四个选项中唯一表示能量转换快慢的量。
选项 B 是安培(ampere),电流的单位,描述电荷流动的速率。它与功率的关系是功率等于电压乘电流,但它自己不是功率。
选项 C 是伏特(volt),电压的单位,描述电位差。电压与电流相乘才得到功率,单独一个伏特不能说明能量转换的多少。
选项 D 是欧姆(ohm),电阻与阻抗的单位。这一项最具迷惑性:大功率电阻的元件上标着瓦数,那是它能承受的耗散功率,描述的是器件的额定值,而不是电阻这个物理量的单位。看题要分清"某量的单位"与"某器件的额定参数"。
应试要点
功率的单位是瓦特,一瓦特等于每秒一焦耳,也等于一伏特安培。安培、伏特、欧姆分别管电流、电压、电阻。记住三十分贝毫瓦等于一瓦、零分贝毫瓦等于一毫瓦,功率换算基本不用列式。