马力（HP, Horsepower）定义、与功率单位W的换算、由来

马力（HP, Horsepower）详细解析

马力（Horsepower, HP）是功率的英制单位，用于衡量机械、发动机或马达的做功能力。它的定义源于工业革命时期，由工程师詹姆斯·瓦特（James Watt）提出，旨在帮助量化蒸汽机的性能，并将其与当时普遍使用的马匹拉力进行对比。

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1. 马力的定义

(1) 机械马力（Mechanical Horsepower）

• 1 HP = 550 英尺·磅/秒（ft·lb/s）
  （即每秒将 550 磅的物体提升 1 英尺所做的功）

• 换算成国际单位（SI）：
  1 HP ≈ 745.7 瓦特（W）
  （通常简化为 1 HP ≈ 746 W）

(2) 公制马力（Metric Horsepower, PS）

• 在欧洲和部分国家使用，符号为 PS（Pferdestärke，德语“马力”）。

• 1 PS = 735.5 W（略小于英制马力）。

• 换算关系：
  1 HP ≈ 1.0139 PS
  1 PS ≈ 0.9863 HP

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2. 马力的物理意义

• 功率 = 做功的速率，即单位时间内转换或传输的能量。

• 1 HP 的马达能在 1 秒内将 550 磅（约 250 kg）的物体提升 1 英尺（0.3 m），或等效的其他机械功。

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3. 马力的常见应用

(1) 发动机 & 马达

• 汽车引擎：通常以 HP 或 kW 表示（如 150 HP 轿车）。

• 电动机（DC/AC）：如 1.25 HP 马达 ≈ 932 W（工业、家电等）。

• 航空发动机：喷气或螺旋桨飞机的推力也常用马力衡量。

(2) 其他机械

• 泵、压缩机：衡量流体输送能力（如 5 HP 水泵）。

• 农业机械：拖拉机、收割机的动力（如 50 HP 拖拉机）。

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4. 马力 vs. 其他功率单位

单位	符号	换算关系	适用领域
瓦特（Watt）	W	1 HP = 746 W	国际标准（SI）
千瓦（Kilowatt）	kW	1 kW = 1.34 HP	电力工程
公制马力（PS）	PS	1 PS = 0.986 HP	欧洲汽车行业
英尺·磅/秒（ft·lb/s）	—	1 HP = 550 ft·lb/s	机械工程

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5. 为什么使用马力？

• 历史原因：瓦特用“马”作为参照，便于当时人们理解蒸汽机的效率。

• 直观对比：比如“这辆车的引擎相当于 200 匹马一起拉”，比纯数字（如 149 kW）更形象。

• 行业习惯：汽车、机械工程等领域仍广泛使用 HP，尽管国际标准是 kW。

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6. 如何计算马力？

(1) 已知力和速度

HP=力（磅）×速度（英尺/分钟）33,000HP=33,000力（磅）×速度（英尺/分钟）​

（33,000 = 550 ft·lb/s × 60 秒，用于换算单位）

(2) 已知扭矩（T）和转速（RPM）

$$HP=$$

（5,252 是常数，由单位换算得出）

(3) 已知电功率（W）

HP=功率（W）746HP=746功率（W）​

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7. 1.25 HP 的实际意义

• ≈ 932.5 W（接近 1 kW 电动机）。

• 典型应用：

  • 小型工业输送带

  • 电动工具（大型钻机、砂轮机）

  • 家用高压清洗机

  • 电动车驱动电机（如高尔夫球车）

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8. 总结

• 1 HP = 746 W（英制）或 1 PS = 735.5 W（公制）。

• 马力衡量机械/电机的做功能力，广泛用于汽车、电机、泵等设备。

• 1.25 HP 马达属于中小功率，适用于需要较高扭矩但无需极高转速的场景。

如果需要进一步计算或应用示例，可以结合具体机器参数（如电压、转速、扭矩）深入分析！