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第十六章 电流做功与电功率

发布时间:2014-06-12 09:33:51  

第十六章 电流做功与电功率

一、电功

1、电流所做的功叫电功。用W表示,国际制单位的主单位是焦耳(J),

6常用单位:kW?h,俗称“度” 1 kW?h=3.6×10J

2、有关电功的计算:W==UIt W=Pt W=UQ (适用任何电路)

22 W =IRt=(U/R)t(只适用于纯电阻电路)

3、测量电功大小的仪表叫电能表。

二、电功率

1、电功率是表示电流做功快慢的物理量,用P表示,国际制单位的主单位是瓦特,简称瓦,符号是W。常用单位有千瓦(kW)。1kW = 10W 。

电功率的定义为:单位时间内电流所做的功。

2、电功率的定义式: P=W/t

在使用时,单位要统一,单位有两种可用:

(1)、电功率用瓦(W),电能用焦耳(J),时间用秒(S);

(2)、电功率用千瓦(kW),电能用千瓦时(kW?h,度),时间用小时(h)。

3、1千瓦时是功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。

4、电功率的基本计算公式: P=UI 单位:电功率用瓦(W),电流用安(A),电压用伏(V)。

5、用电器在额定电压下工作时的电功率(或者说用电器正常工作时的电功率),叫做额定功率。用电器实际工作时的电功率叫实际功率,电灯的亮度就取决于灯的实际功率。

22226、推导公式:P=IR P=U/R W=Pt=UIt=IRt=(U/R)t

三、测量小灯泡的电功率

1、测量小灯泡电功率的电路图与测电阻的电路图一样。

2、进行测量时,一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的电功率,但不能用求平均值的方法计算电功率,只能用小灯泡正常发光时的电功率。

四、电和热

1、电流通过导体时电能转化成内能的现象叫电流的热效应。利用电来加热的用电器叫电热器。

22、根据电功率公式和欧姆定律,可以得到: P=IR 这个公式表示:在电流相同的条件下,电能转化

成热时的功率跟导体的电阻成正比。

3、当发电厂电功率一定,送电电压与送电电流成反比,输电时电压越高,电流就越小。此时因为输电

2线路上有电阻,根据P=IR 可知,电流越小时,在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时提高送

电电压,减少电能在输电线路上的损失。

4、电流的热效应对人们有有利的一面(如电炉、电热水器、电热毯等),也有不利的一面(如电视机、电脑、电动机在工作时产生的热量)。我们要利用有利电热,减少或防止不利电热(如电视机的散热窗,电脑中的散热风扇,电动机的外壳铁片等)。

五、电功率和安全用电

根据公式I=P/U 可知,家庭电路电压一定时,电功率越大,电流I也就越大。所以在家庭电路中:A、不要同时使用很多大功率用电器;B、不要在同一插座上接入太多的大功率用电器;C、不要用铜丝、铁丝代替保险丝,而且保险丝应该在可用范围内尽量使用细一些的。

六、焦耳定律

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。公式为:2Q=IRt 。当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有Q=W,可用电功公式算Q,即

22Q=W=Pt=UIt=IR t=( U/R)t。

七、生活用电

1、家庭电路由:进户线→电能表→总开关→保险盒→用电器。

2、两根进户线是火线和零线,它们之间的电压是220伏,可用测电笔来判别。如果测电笔中氖管发光,则所测的是火线,不发光的是零线。

3、所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。 3

4、保险丝:是用电阻大,熔点低的铅锑合金制成。它的作用是当电路中有过大的电流时,保险产生较多的热量,使它的温度达到熔点,从而熔断,自动切断电路,起到保险的作用。

5、引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大。

6、安全用电的原则是:不接触低压带电体;不靠近高压带电体。

7、在安装电路时,要把电能表接在干路上,保险丝应接在火线上(一根已足够);控制开关也要装在火线上,螺丝口灯座的螺旋套要接在零线上。

总结、串并联电路特点

1、串联电路有以下几个特点:

电流:I=I1=I2=??=In(串联电路中的电流处处相等)

电压:U=U1+U2+??+Un(总电压等于各部分电压之和)

电阻:R=R1+R2+??+Rn(总电阻等于各分电阻之和)。如果n个阻值为R1的电阻串联,则有R =n R1

U1R1R1R2分压作用: 计算U1、U2可用:U1= U总 U2= U总 U2R2 R1+R2 R1+R2

I11W1Q1P1U1R1比例关系: = = = I21W2Q2P2U2R2

2、并联电路有以下几个特点:

电流:I=I1+I2+??+In(干路电流等于各支路电流之和)

电压:U=U1=U2=??=Un(总电压与各支路两端的电压相等)

电阻:1/R=1/R1+1/R2+??+1/Rn(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)。如果n个阻值为R1的电阻并联,则有R= R1/n

I1R2R2R1分流作用: 计算I1、I2可用:I1总 I2=总 I2R1 R1+R2 R1+R2

U11W1Q1P1I1R2 = U21W2Q2P2I2R1

2P实U实 3、实际功率与额定功率的计算:同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有: = 2P额U额

如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4。例“220V 100W”是表示额定电压是220V,额定功率是100W的灯泡如果接在110V的电路中,则实际功率是25W。

伏安法实验:

U1.实验原理:P=UI(测电功率);(测电阻) I

2.实验器材:电源、导线、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、灯泡(或电阻)

3.电路图:(如右图)

4.实验中滑动变阻器的作用是改变小灯泡(或电阻)两端的电压,采取多次测量求平均值减小误差;保护电路。

实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处

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