电功率基础知识公式(电功率知识梳理)
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电能
电功
定义:电流所做的功叫电功。电功的符号是W
单位:焦耳(焦,J)。电功的常用单位是度,即千瓦时(kW·h)。1kW·h=3.6×106J(第二个6为次方)
电流做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
公式:
公式中的物理量:
W——电能——焦耳(J)
U——电压——伏特(V)
I——电流——安培(A)
t——时间——秒(s)
R——电阻——欧姆(Ω)
Q——电荷量——库伦(C)
P——功率——瓦特(W)
电能表
测量电功的仪表是电能表(也叫电度表)。下图是一种电能表的表盘。
表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数,即1234.5 kW·h。
用电能表月底的读数减去月初的读数,就表示这个月所消耗的电能。
“220 V”表示这个电能表的额定电压是220V,应该在220V的电路中使用。
“10(20 A)”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20 A。
“50 Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用;
“600 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的表盘转过600转。
根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时,可以列比例式:
串并联电路电功特点
①在串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各用电器电功之和;
②串联电路中,各用电器的电功与其电阻成正比,即W1/W2=R1/R2;
③并联电路中,各用电器的电功与其电阻成反比,即W1/W2=R2/R1(各支路通电时间都相同)。
焦耳定律及其应用
电流通过导体时电能转化成热(电能转化为内能),这个现象叫做电流的热效应。
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。(英国物理学家焦耳)
定义式:
导出式:
Q——热量——焦耳(J);
I——电流——安培(A);
R——电阻——欧姆(Ω);
t——通电时间——秒(s);
P——电功率——瓦特(W);
U——电压——伏特(V)。
有关焦耳定律的注意事项:
对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(Q=W),这时以下公式均成立Q=UIt Q=(U2/R)t Q=Pt;
对于非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q=I2Rt
利用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子:电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
串并联电路电功特点
①在串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和;
②串联电路中,各部分电路的热量与其电阻成正比,即Q1/Q2=R1/R2;
③并联电路中,各部分电路的热量与其电阻成反比,即Q1/Q2=R2/R1(各支路通电时间都相同)。
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