内容正文:
第18章 电功率
1.电能
(1)来源
电能的来源
能量的转化过程
电池
干电池
化学能能转化为电能
蓄电池
燃料的化学能通过汽轮发动机转化为电能
各种发电
水力发电
通过水轮机将机械能转化为电能
火力发电
通过燃料的化学能通过汽轮机转化为电能
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,将电能转化为其他形式的能;电池(电源)是提供电能的装置,是将其他形式的能转化为电能的装置。例如发电机:机械能→电能,干电池:化学能→电能。
(3)电能的单位
①国际单位:焦耳,符号J。
②常用单位:千瓦时,用符号kw·h表示,俗称度。
③换算单位:1度=1kw·h=1000W×3600s=3.6×106J。
2.电能的计量
(1)计量工具:电能表。电能表是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。
(2)电能表的读数。电能表计数器上显示的数字是表从开始计数到读数为止用去的电能。即电能=终止读数-起始读数,最后一位为小数位。单位是kw·h。
作用
测量电路消耗的电能
单位
千瓦时(kW·h)
参
数
220 V
在220 V的电路中使用
10(20) A
标定电流为10 A,额定最大电流为20 A
600 r/(kW·h)
每用1度电,表的转盘转600转
2 500 imp/(kW·h)
每用1度电,表的指示灯闪2500次
读数
计数器末尾数字表示小数位
3.电功
(1)电功的概念
①定义:电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生转化就说电流做了多少功,即电功是多少。电功用“W”表示。
②实质:电流做功的过程就是能量转化的过程,电流做了多少功,就有多少能量转化为其他形式的能,即消耗了多少电能。
③电流做功的形式:用电器运动、发光、发热、发声等。
(2)影响电流做功多少的因素
大量实验现象表明,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、通电时间的长短有关。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。其中U表示电路两端的电压,I表示电路中的电流,t表示通电时间。
②单位:的单位必须是,
电量的单位:毫安时与安时,从电功或电能的单位可知,电量与电压的乘积等于电能。计算时统一单位,的单位必须是。
③推导式:由欧姆定律的计算式及变形式,分别带入电功的计算公式,可推导出(串联型电路)、(并联型电路)(适用于纯电阻电路)
拓展:串、并联电路中电功的分配关系
无论是串联电路还是并联电路,电路中电流做的总功等于各个用电器做功的总和,即。
关系 类型
串联电路
并联电路
特点
电流做的总功等于各部分用电器电流所做的功之和,即。
电流做的总功等于各部分用电器电流所做的功之和,即。
分配关系
电流通过各用电器所做的功与其电阻成正比,即
电流通过各用电器所做的功与其电阻的成反比,即
1.电功率
(1)电功率的概念
①定义:电能与时间的比值叫做电功率,用符号表示
②公式:
③单位:在国际单位制中,电功率的单位是瓦特,简称瓦(W),常用单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW),1kW=1000W,1W=1000mW.
④物理意义:表示电流做功快慢
⑤部分常见用电器功率
节能灯
20W
电饭煲
500W
LED/液晶电视
50-200W
洗衣机
500W
冰箱
100-300W
空调
1000W
抽油烟机
200W
电水壶
1500W
电脑
200W
电吹风
1500W
电熨斗
1500W
电磁炉
2100W
拓展: 电功率是表示电流做功快慢的物理量。用电器的电功率越大,表示做功越快,即消耗电能快,但是不能表示消耗电能多。
(2)电功率的计算
①计算式:根据与电功的公式得:。
②推导式:根据欧姆公式得:。
注意: 在纯电阻电路中,电功率的定义式和一般式使用于任何电路,等效于,因为电能全部转化为内能的功率;在非纯电阻电路中,由电功率的定义式和一般式求出的结果是总功率,由公式表示转化为内能的功率,而除内能以外的其他形式的能的功率。W——总功的能量
(3)“千瓦时”的来历
来历:将公式P=变形后,得到W=Pt,如果P和t的单位分别用kW和h,那么它们相乘后,得到电能的另一个单位——kw·h,即度。
意义:1 kW·h可以看作电功率为1kw·h的用电器正常工作1 h所消耗的电能.注意: 千瓦和千瓦时是两个不同物理量的单