第一章第四节 电功律与电功 课件 广东2022中职《电工基础》

电功率与电功 1．理解电功率的定义及物理意义。 2．掌握电功的定义及测量。 3．掌握焦耳定律的定义及应用。 5．掌握负载获得最大功率的条件及应用。 4．了解电气设备额定值的意义。 §1—4 学习目标 第一章 电路基础 1 电功率——单位时间内电场力所做的功，用以表示电流做功的快慢。 式中 P—电功率，单位是瓦（W）。 一、电功率 第一章 电路基础 2 常用电功率单位的换算关系为： 1兆瓦（MW）=1000千瓦（kW） 1千瓦（kW）=1000瓦（W） 1瓦（W）=1000毫瓦（mW） 第一章 电路基础 3 ［例1－4］ 一只标有“220V，40W”的白炽灯泡，问它正常工作时的电流有多大？ 解： 第一章 电路基础 4 二、电功 电功——用来表示负载在一段时间内所消耗电能的大小，用W表示，单位为J。即 W=Pt=UIt 式中，P——功率，W；t——时间，s。 1度＝1 kW·h＝3.6×106J 实际工作中，电功的单位常用千瓦时（kW·h），即 “度”。 第一章 电路基础 5 ［例1－5］ 一台功率是 10 kW的电炉，每天工作 8 h，求一个月30天要用电多少度？ 解： 第一章 电路基础 6 家用单相电能表接线的原则是“1、3进，2、4出”。 【知识拓展】 第一章 电路基础 7 电流通过电阻时使电阻发热的现象称为电流的热效应。换句话说，电流的热效应就是电能转换为热能的现象。 三、焦耳定律 第一章 电路基础 8 焦耳定律——电流通过电阻后所产生的热量与电流的平方、电阻的大小及通电的时间成正比。即 Q=I2Rt 式中，I——导体中通过的电流，A； R——导体的电阻，Ω； t ——电流通过导体的时间，s； Q——电阻上产生的热量，J。 第一章 电路基础 9 一个电热器接在电压为220V的电源上，通过电热器的电流为5A。试求通电1h所产生的热量。 ［例1－6］ 解：电热器通电1h产生的热量为： 第一章 电路基础 10 电气元件和电气设备长期安全工作时所允许的最大电流、电压和功率分别称为额定电流、额定电压和额定功率。 四、电气设备的额定值 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第一章 电路基础 11 ［例1－7］ 一只标有“100Ω，1W”的电阻，问它的额定电压和额定电流各为多大？ 解：额定电压为： 额定电流为： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第一章 电路基础 12 电气元件和电气设备在额定功率下的工作状态称为额定工作状态，也称为满载。 低于额定功率的工作状态称为轻载，高于额定功率的状态称为超载或过载。电气元件和电气设备在超载状态下很容易被烧坏，因此实际中应采取相应措施来防止过载现象的发生。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第一章 电路基础 13 五、最大功率传输定理 负载获得最大功率的条件 第一章 电路基础 14 推导过程 第一章 电路基础 15 通过前面的推到可以看出，当R＝r时，负载才能得到最大的功率。此时负载获得的最大功率为 第一章 电路基础 16 课堂小结 1．电功率就是单位时间内电场力所做的功，它表示电流做功的快慢。 2．电功用来表示负载在一段时间内所消耗电能的大小，即W=Pt=UIt。 3．电流通过电阻时使电阻发热的现象叫电流的热效应。焦耳定律的内容是：电流通过电阻后所产生的热量与电流的平方、电阻大小及通电的时间成正比，即Q=I2Rt。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第一章 电路基础 17 4．负载获得最大功率的条件是负载电阻等于电源内阻，即R＝r。此时负载获得的最大功率为： 5．阻抗匹配是指负载阻抗与电源内部阻抗相等时，得到最大功率输出的一种工作状态。 第一章 电路基础 $