内容正文:
第十八章 电功率
第一节 电能电功
一、 电能
1、电能的来源
电能的来源
能量转化过程
电池
干电池
化学能转化为电能
蓄电池
各 种发电方式
火力发电
燃料的化学能通过汽轮发电机转化为电能
水力发电
通过水轮发电机将机械能转化为电能
风力发电
通过风力发电机将机械能转化为电能
地热发电
将地热能通过发电机将机械能转化为电能
太阳能发电
通过太阳能电池板等将太阳能转化为电能
核能发电
将核能转化为电能
2、电能的利用:用电器是消耗电能的装置,用电器消耗电能的过程,就是把电能转化为其他形式能的过程,消耗了多少电能就得到了多少其他形式的能。
3、电能的单位
(1) 国际单位: 焦耳, 符号: J (2)常用单位: 千瓦时(又叫度), 符号: kW·h
(3)换算关系: 1
二、电能的计算
1、电能的计量工具—电能表,也叫电度表,是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪器。
2、电能表的读数:如:读作:2 8 1 8 7 2818.7kW·h (注意:最后一个数字是小数部分)
3、电能表上所标参数的含义
(1)“220V”——该电能表的适用电压是 220V。
(2)“10(20)A”—该电能表标定电流是 10A, 额定最大电流为20A。
(3)“50Hz”—该电能表必须接到频率是 50Hz的交流电路中使用。
(4)“3000r/(kW·h)”—每消耗1kW·h的电能,这个电能表的转盘要转过3000转。
4、电能表的计算
(1)计算电能: 方法一:示数差法,W=月末示数-月初示数= kW·h 1kW·h=3.6×10⁶J
方法二:公式法, —转数(r) N—转速或参数(r/(kW·h))
(2)计算电功率: P—电功率(kW) W—电能(kW·h) t—时间(h) 1kW=1000W
(3)电路允许通过最大总电功率:P=UI U为220V,I取最大电流,如:10(20)A,I=20A,则P=UI=220V×20A=4400W5、节能的意义
(1)1kW·h的作用: a、 洗衣机工作约2.7hb、 电车行驶约0.85kmc、 灌溉农田约330m²等。
(2)节能用电及相关措施:从生活中的点滴做起,如随手关灯,电视机、电脑等关机后拔下电源插头、尽量使用高亮度、耗电少的节能灯具。
三、 电功
1、电功的概念
(1)定义: 当电能转化为其他形式的能时,我们就说电流做了电功, 用 W 表示。
(2)实质:电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。
如: 电动机工作时,我们可以说电能转化成了机械能,也可以说电流做功使电动机能够对外输出机械能。
2、电流做功多少的影响因素:电流做功的多少跟电压的高低、电流的大小、通电时间的长短都有关。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长, 电流做功越多。
3、 电功的计算
(1)电功的计算公式:W=UIt,U—电路两端电压,I—通过该电流的电流,t—通电时间,W—电功。
(2)应用公式应注意:a、 同体性—W、U、 I、t必须是同一个导体上的四个物理量; 同时性—W、U、I、t必须是同一时间t内同一段电路中的三个物理量。
(3) 单位: 焦耳, 简称焦 (J) , 1J=1N·m=1V·A·s
4、 电功的推导公式: (两推导公式只适用于纯电阻电路)
5、在串联电路和并联电路中电功特点及分配关系
串联电路
并联电路
特点
电流所做的总功等于各部分用电器电流所做功之和,即 W=W₁+W₂
电流所做的总功等于各部分用电器电流所做功之和,即 W=W₁+W₂
分配关系
电流通过各电阻所做的功与其电阻成正比,即 W₁: W₂=U₁:U₂=R₁:R₂
电流通过各电阻所做的功与其电阻成反比,即W₁:W₂=I₁:I₂=R₂:R₁
第二节 电功率
一、 电功率
1、比较电流做功快慢的三种方法
(1)相同时间, 比较电功的多少, 电功越多,表示电流做功越快;
(2)电功相同, 比较所用时间,用的时间越短,表示电流做功越快;
(3)在物理学中,用电功率表示电流做功的快慢,电功率越大,表示电流做功越快。
2、 国际单位: 瓦特, 符号: W; 常用单位: 千瓦(kW) 、 毫瓦 (mW) 单位换算:
3、电功率的定义:电功与时间之比叫做电功率。
4、部分用电器的电功率
家用空调
约 1000W
液晶电视机
约 100W
电吹风机
约500W
计算器
约0.5mW
排风扇
约 20W
手电筒
约0.5W
小资料
用电