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2019-12-31 21:21:15

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电功

定义:电流所做的功叫电功。电功的符号是w

单位:焦耳(焦,j)。电功的常用单位是度,即千瓦时(kw·h)。1kw·h=3.6×106j(第二个6为次方)

电流做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式能的过程。

公式:

公式中的物理量:

w——电能——焦耳(j)

u——电压——伏特(v)

i——电流——安培(a)

t——时间——秒(s)

r——电阻——欧姆(Ω)

q——电荷量——库伦(c)

p——功率——瓦特(w)

电能表

测量电功的仪表是电能表(也叫电度表)。下图是一种电能表的表盘。

表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数,即1234.5 kw·h。

用电能表月底的读数减去月初的读数,就表示这个月所消耗的电能。

“220 v”表示这个电能表的额定电压是220v,应该在220v的电路中使用。

“10(20 a)”表示这个电能表的标定电流为10a,额定最大电流为20 a。

“50 hz”表示这个电能表在50 hz的交流电中使用;

“600 revs/kw·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的表盘转过600转。

根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时,可以列比例式:

串并联电路电功特点

①在串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各用电器电功之和;

②串联电路中,各用电器的电功与其电阻成正比,即w1/w2=r1/r2;

③并联电路中,各用电器的电功与其电阻成反比,即w1/w2=r2/r1(各支路通电时间都相同)。

电功率

定义:电流在1秒内所做的功叫电功率。

意义:表示消耗电能的快慢。

符号:p

单位:瓦特(瓦,w),常用单位为千瓦(kw),1kw=103w

电功率的定义式:p=w/t w=pt t=w/p

第一种单位:

p——电功率——瓦特(w);

w——电功——焦耳(j);

t——通电时间——秒(s)。

第二种单位:

p——电功率——千瓦(kw);

w——电功——千瓦时(kw·h);

t——通电时间——小时(h)。

电功率的计算式:

p——电功率——瓦特(w);

u——电压——伏特(v);

i——电流——安培(a);

r——电阻——欧姆(Ω)。

串并联电路电功率特点

④在串联电路和并联电路中,总功率等于各用电器电功率之和;

⑤串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即p1/p2=r1/r2

⑥并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即p1/p2=r2/r1。

用电器的额定功率和实际功率

额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。

额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。

额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。

用电器实际工作时的三种情况:

①u实

②u实>u额 p实>p额——用电器不能正常工作,有可能烧坏。(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝);

③u实=u额 p实=p额——用电器正常工作。

电灯泡上的“pz220 25”表示额定电压是220v,额定功率是25w。

灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的,与额定电压和额定功率无关。

额定电压相同,额定功率不同的灯泡,灯丝越粗,功率越大。

将这两个灯泡串联,额定功率大的,实际功率小;将这两个灯泡并联,额定功率大的,实际功率大。

串并联电路p实与r大小的关系

实验原理:p=ui

实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。

实验电路图:

实验步骤:

①按电路图连接实物。

②检查无误后,闭合开关。移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式p=ui计算出小灯泡的额定功率。

③调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式p=ui计算出小灯泡此时的实际功率。

④调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压小于额定电压,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式p=ui计算出小灯泡此时的实际功率。

实验表格:

注意事项:

①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;

②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;

③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路;

④不需要计算电功率的平均值。

电流通过导体时电能转化成热(电能转化为内能),这个现象叫做电流的热效应。

焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。(英国物理学家焦耳)

定义式:

导出式:

q——热量——焦耳(j);

i——电流——安培(a);

r——电阻——欧姆(Ω);

t——通电时间——秒(s);

p——电功率——瓦特(w);

u——电压——伏特(v)。

有关焦耳定律的注意事项:

对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(q=w),这时以下公式均成立q=uit q=(u2/r)t q=pt;

对于非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量。求q时只能用q=i2rt

利用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。

防止电热的例子:电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。

串并联电路电功特点

①在串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和;

②串联电路中,各部分电路的热量与其电阻成正比,即q1/q2=r1/r2;

③并联电路中,各部分电路的热量与其电阻成反比,即q1/q2=r2/r1(各支路通电时间都相同)。

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