電學中的電功率是一個比較常見的東西,它被廣泛應用于電器的標示上。想要學習好電功率,首先要對電學基本知識點還有計算公式和變形公式的準確掌握,并加以靈活運用,才能熟練的解答各種題型。
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電功
定義:電流所做的功叫電功。電功的符號是W
單位:焦耳(焦,J)。電功的常用單位是度,即千瓦時(kW·h)。1kW·h=3.6×106J(第二個6為次方)
電流做功的過程,實際上就是電能轉化為其他形式能的過程。
公式:
公式中的物理量:
W——電能——焦耳(J)
U——電壓——伏特(V)
I——電流——安培(A)
t——時間——秒(s)
R——電阻——歐姆(Ω)
Q——電荷量——庫倫(C)
P——功率——瓦特(W)
電能表
測量電功的儀表是電能表(也叫電度表)。下圖是一種電能表的表盤。
表盤上的數字表示已經消耗的電能,單位是千瓦時,計數器的最后一位是小數,即1234.5 kW·h。
用電能表月底的讀數減去月初的讀數,就表示這個月所消耗的電能。
“220 V”表示這個電能表的額定電壓是220V,應該在220V的電路中使用。
“10(20 A)”表示這個電能表的標定電流為10A,額定最大電流為20 A。
“50 Hz”表示這個電能表在50 Hz的交流電中使用;
“600 revs/kW·h”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1千瓦時的電能,電能表上的表盤轉過600轉。
根據轉盤轉數計算電能或根據電能計算轉盤轉數時,可以列比例式:
串并聯電路電功特點
①在串聯電路和并聯電路中,電流所做的總功等于各用電器電功之和;
②串聯電路中,各用電器的電功與其電阻成正比,即W1/W2=R1/R2;
③并聯電路中,各用電器的電功與其電阻成反比,即W1/W2=R2/R1(各支路通電時間都相同)。
焦耳定律及其應用
電流通過導體時電能轉化成熱(電能轉化為內能),這個現象叫做電流的熱效應。
焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。(英國物理學家焦耳)
定義式:
導出式:
Q——熱量——焦耳(J);
I——電流——安培(A);
R——電阻——歐姆(Ω);
t——通電時間——秒(s);
P——電功率——瓦特(W);
U——電壓——伏特(V)。
有關焦耳定律的注意事項:
對于純電阻電路,電流做功消耗的電能全部轉化為內能(Q=W),這時以下公式均成立Q=UIt Q=(U2/R)t Q=Pt;
對于非純電阻電路,電能除了轉化為內能,還要轉化為其他形式的能量。求Q時只能用Q=I2Rt
利用電熱的例子:熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。
防止電熱的例子:電視機外殼的散熱窗;計算機內的散熱風扇、電動機外殼的散熱片等。
串并聯電路電功特點
①在串聯電路和并聯電路中,電流產生的總熱量等于部分電熱之和;
②串聯電路中,各部分電路的熱量與其電阻成正比,即Q1/Q2=R1/R2;
③并聯電路中,各部分電路的熱量與其電阻成反比,即Q1/Q2=R2/R1(各支路通電時間都相同)。