内容正文:
章末小结与提升
电功率
一、电功、电功率计算
W=UIt和P=UI适用于所有电路的电功、电功率计算,而W=t、W=I2Rt、P=、P=I2R只适用于纯电阻电路的电功、电功率计算。纯电阻电路就是在通电状态下,只有发热而没有对外做机械功的电路,如电灯、电烙铁、电熨斗,它们只是发热,它们组成的电路就是纯电阻电路;而电动机、电风扇,除了发热以外,还对外做功,它们组成的电路就是非纯电阻电路。
电能只有全部转化为内能,即电流通过纯电阻电路时,才有Q=W,这样电热的多少可以借助电功公式求解。一般电热的计算都用Q=I2Rt求解,有时电热的计算也可根据电能与转化的各种形式的能之间的关系求解。
典例1 如图甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为 Ω;当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R和R时,电路消耗的总功率为P1、P2,则P1∶P2= 。
【解析】由题图乙可知,滑动变阻器连入电路的阻值为0时,电路中的电流为0.3 A,滑动变阻器全部连入电路时,电路中的电流为0.1 A,滑动变阻器两端的电压为8 V,电源电压不变,则有0.3 A×R0=0.1 A×R0+8 V,解得R0=40 Ω;滑动变阻器的电阻R滑==80 Ω;当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R和R时,电路消耗的总功率P1、P2之比。
【答案】 40 2∶1
典例2 下表为某品牌双桶洗衣机所用电动机的工作参数和该洗衣机洗涤时正转→停→反转……的时间顺序。该洗衣机洗涤时的电功率是 W;若设定一个“洗涤:14 min,脱水:2 min”的工作程序,则洗衣机完成这一程序所耗电能为 J。
名 称
额定电压
频率
工作电流
洗涤电动机[来源:Z|xx|k.Com]
220 V
50 Hz
0.5 A
脱水电动机
220 V
50 Hz
0.8 A
洗衣机洗涤时的工作顺序如图:
【解析】洗涤电动机的额定功率P洗=UI洗=220 V×0.5 A=110 W。脱水电动机的额定功率P脱=UI脱=220 V×0.8 A=176 W。由洗衣机洗涤时的工作顺序可知,洗涤70 s的时间,洗涤电动机工作60 s,所以洗涤14 min,洗涤电动机工作720 s。洗涤14 min消耗的电