太残忍电流做功的过程是电能转化为其他形式 能的过程,电流做功多少,表明有多少 电能转化为其他形式的能。可见电功反 映了电能转化为其他形式能的多少。
表达式:P=W/t=UI 单位:功的单位用焦耳(J),时间单位 用秒(s),功率单位为瓦特(W)。 1 W=1 J/s 1 kW=1000W
定义:指内电阻的热功率。 它在数量上等于总电流I的平方与电源内 阻的乘积: P=I2r
例题:如图所示电路中,已知电源电动势E=3V, 内电阻r=1Ω,R1=2Ω,滑线变阻器R的阻值可 连续增大,求: (1)当R多大时,R消耗的功率最大? (2)当R多大时,R1消耗的功率最大?
定义式:Q=I2Rt 公式Q=I2Rt是定义式,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ求任何电路 中电流I通过电阻R时产生的热量。 焦耳定律的微观解析。书本:P55 实质:电流的热效应实质上是电能通过 电流做功转化为内能。
单位时间内电流通过导体发热的功率叫 热功率。热功率即电能转化为内能的功 率,P=Q/t=I2R
定义:是指外电路上的电功率 。 它在数量上等于总电流I与路端电压U的 乘积: P =U I 即对于纯电阻电路,电源的输出功率
公式:EI=U IU I 实质:电源提供的能量一部分消耗在外 电路上,转化为其他形式的能量;另一 部分消耗在内电阻上,转化为内能。
定义:是描述闭合电路中电源把其它形 式的能转化为电能快慢的物理量 。 在数量上等于总电流I与电源电动势E的 乘积,即 P=EI
额定电压是指用电器在正常工作的条件 下应加的电压,在这个条件下它消耗的 功率就是额定功率,流经它的电流就是 额定电流,用电器正常工作。 用电器实际工作时的功率叫实际功率, 这时的工作电压不一定是额定电压,因 而实际功率也不一定等于额定功率。
例题:两个灯泡A“220V 100W”和B“220V 40W”串联后接在电路中,通电后,那个灯泡更 亮?电灯中的最大电流是多少?此时两灯所加上 的电压是多大?两灯的实际功率是多少? RA=U2/PA=484 Ω IA=PA/U=0.455 A RB=U2/PB=1210Ω IB=PB/U=0.182 A 串联后,两灯的电流相同,根据P=UI=I2R可知, 电阻大的灯泡实际功率大,所以B灯较亮 电灯串联后,通过的电流不能超过串联灯泡中 额定电流最小的电流值,所以此时的电灯中的 最大电流是IB=0.182 A 加在灯泡两端的总电压U=IB(RARB)=308 V 此时两灯的实际功率P实=IB2(RARB)=56W
思考:若电荷q在电场力作用下从A搬 至B,AB两点间电势差为UAB,则电 场力做功为 WAB=qUAB 对于一段导体而言,两端电势差为U, 把电荷q从一端搬至另一端,电场力的 功 W=qU 电荷q的移动过程,导体中形成电流, 且I=q/t,所以W=qU=UIt
表达式的物理意义:电流在一段电路上的 功,跟这段电路两端电压、电路中电流强 度和通电时间成正比。 适用条件:U、I 不随时间变化——恒定电 流。 单位:电流单位用安培(A),电压单位用 伏(V),时间单位用秒(S),则电功的 单位是焦耳(J)。常用的单位还有:千瓦 时(度)
例题1:书本P56 例题2:如图的电路中,电炉电阻R=10Ω, 电动机的线 Ω ,电路两端电 压U=100V,电流表的示数为30A,问通 过电动机的电流强度为多少?通电一分钟, 电动机做的有用功为多少?
练习:某一用直流电动机提升重物的装置,重物 质量m=50 kg,电源提供恒定电压U=110V, 不计各处摩擦,当电动机以 的恒定速度V=0.90 m2/s向上提升重物时,电路中电流强度I=5A,
如果一段电路中只含有电阻元件,称之为纯 电阻电路。 电流通过电路时,电流做功全部转化为电热, 且电功率和热功率相等。
如果电路中除了含有电阻外,还包括电动机、 电解槽等把电能转化为其他形式能的用电器, 这种电路称为非纯电阻电路。 在非纯电阻电路中,电功和电热是整体和部分 的关系,即W=Q+E其他,故WQ即 UItI2Rt,电功率大于热功率UII2R,在计 算电功和电热时要用各自的定义式: W=UIt P=UI Q=I2Rt P热=I2R
荷在电场力作用下发生定向移动,电 场力对定向移动的电荷做功吗? 做功,而且做正功
定义:电路中电场力对走向移动的电荷 所做的功,简称电功,通常也说成是电 流的功。 实质:能量的转化与守恒定律在电路中 的体现。电能通过电流做功转化为其他 形式能。
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