是否使用RMS功率来描述信号、系统或组件相关的交流功率？

常有人问我，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、系统或组件相关的交流功率？

这取决于您如何定义rms功率。

如果您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。如果您需要使用电压和/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。

讨论

在1 Ω电阻上施加1V rms正弦电压时，会消耗多少功率？

这个问题的答案很明确，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1V rms正弦曲线图。峰对峰值为1V rms × 2 √2 = 2.828 V，摆幅为+1.414V~-1.414V。

图1 1V rms正弦曲线图。

图2所示为1V rms正弦电压施加于1Ω电阻(P = V²/R)时的消耗功率曲线图，其中显示：

该瞬时功率曲线的偏移为1W，摆幅为0W~2W；此功率波形的rms值为1.225 W。

图2 1V rms正弦电压施加于1Ω电阻时的消耗功率曲线图。

计算此值的一种方法是使用公式2：

可以在MATLAB或Excel中使用更详细的公式来验算这个值。

• 此功率波形的平均值为1W。这可以透过查看波形看到；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。

1V rms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1A rms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。

备注：

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.正弦电压的峰对峰幅度 = rms值 × 2√2。对于正弦电压，Vp-p = Vrms × 2√2，其中Vp-p表示峰对峰电压，Vrms表示rms电压。这是大家熟知的关系式，可以从许多教科书中进一步了解，同时在以下网站中也可以找到：en.wikipedia.org/wiki/Root_mean_square。

3.正弦电压的峰对峰幅度 = rms值 × 2√2。对于正弦电压，Vp-p = Vrms × 2√2，其中Vp-p表示峰对峰电压，Vrms表示rms电压。这是大家熟知的关系式，许多教科书中都有提供，在以下网站中也可以找到：「使用数字万用表实现更准确的AC RMS测量」。

4.标准教科书中所提供的是以下更详细的公式。

责编：Luffy Liu