内容正文:
电功率及其计算
一、电能与电功
1. 电能的转化:将 转化为其他形式的能量。生活中用电器工作的过程就是把电能转化为其他形式能的过程。
2. 电能:用W表示,常用单位是kW·h,也叫做度。国际单位是焦耳,符号:J。1度=1 千瓦时= 焦耳。
3. 电功(W):电流所做的功叫电功。国际单位是焦耳,常用单位有度(千瓦时)。
4. 实验表明:电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低以及通电时间有关。
电能
3.6×106
5. 电功计算公式:W= (定义公式,适用所有情况)
推导公式:(1)W= (适用给出用电器铭牌的情况)
(2)W= = (适用于纯电阻电路)
其中单位:W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒(s)。
注意:(1)电流做了多少功就表示用电器消耗了多少电能,两者是相等的。
(2)“千瓦时”只能用作电功的单位,不能用作机械功的单位。
(3)手机电池容量问题:根据W=UIt,因为手机电池的电压都采用国际标准为3.7 V,因此W的大小就取决于“It”即电流与时间的乘积,也就是“mA·h”。例如有一块手机电池,上面标明的“容量”为5 000 mA·h,它充满电后,大约储存的电能:W=UIt=3.7 V×5 A×3 600 s=66 600 J。
UIt
Pt
I2Rt
二、电能表
1. 电能表(电度表):测量用电器一定时间内消耗的电能的工具,其读数的单位是 。
kW·h
2. 表盘参数:
电能表 转盘式 频闪式
示意图
主要参数 (1)“220 V”,指电能表应接在电压是220 V的电路中使用(2)“10 (20) A”,表示这个电能表的标定电流是10 A, 电流是20 A(3)“50 Hz”表示这个电能表应该在50 Hz的交流电路中使用
600r/ (kW·h)指用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表转盘转过600转600imp/(kW·h)指用电器每消耗1 kW·h的电能,电能表指示灯闪烁600次
读数 电能表最右边的格子显示的是消耗电能的小数部分,前面的格子显示的是整数部分。若月初示数为 ,月末示数如上图,则本月用电160.5 kW·h
最大额定
三、电功率
1. 电功率
(1)物理意义:表示电流做功 的物理量,用符号P表示。
(2)定义:电功率等于 与 之比。
快慢
电功
时间
103
UI
I2R
2. 额定电压、额定功率
(1)额定电压:用电器 时的电压。
(2)额定功率:用电器在 下工作时的电功率。
(3)实际电压:用电器 时的电压。
(4)实际功率:用电器在 下工作时的电功率。
(5)实际功率与额定功率的关系
正常工作
额定电压
实际工作
实际电压
<
=
>
(6)铭牌含义:一个标有“220 V 25 W”的节能灯,其中“220 V”表示该灯泡的 为220 V,“25 W”表示该灯泡的 为25 W。
额定电压
额定功率
3. 影响灯泡亮暗的因素
(1)灯泡的亮暗只与它的 有关, 越大,灯泡越亮,反之则越暗。
(2)根据P=I2R可知,两灯串联时,电阻越大的灯泡,实际功率越 ,亮度越 。
(3)根据P= 可知,两灯并联时,电阻越 的灯泡,实际功率越大,亮度越亮。
注意:用电器的实际功率由它的电阻和加在它两端的实际电压来决定,因此计算电功率的公式常用 , 可以根据用电器的铭牌上的参数来计算用电器的电阻: (一般情况下,用电器的电阻是不变的)。
实际功率
实际功率
大
亮
小
四、串、并联电路中电流、电压、电功、电功率的关系
串联 并联
电路图
电流的关系 I1=I2 电流和电阻成反比,即________________
电压的关系 电压和电阻成正比,即
________________ U1=U2
电功的关系 电功和电阻成正比,即
________________ 电功和电阻成反比,即________________
I1∶I2=R2∶R1
U1∶U2=R1∶R2
W1∶W2=R1∶R2
W1∶W2=R2∶R1
四、串、并联电路中电流、电压、电功、电功率的关系
串联 并联
电功率的关系 电功率和电阻成正比,即
________________ 电功率和电阻成反比,即________________
总电功与R1、R2消耗的电能的关系 W总=________________ W总=______________
总电功