電功和電功率

發(fā)布時(shí)間:2023-11-11
用電器是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的設(shè)備,這一轉(zhuǎn)化過(guò)程通過(guò)電流做功實(shí)現(xiàn),電流通過(guò)用電器時(shí)做功的多少以及做功的快慢跟哪些因素有關(guān),我們從電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的角度和電流的定義來(lái)尋求與此相關(guān)的物理量.
一、電功
如圖所示,一段電路兩端的電壓為u,通過(guò)的電流為i,在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)這段電路任一橫截面的電荷量,電場(chǎng)力做功,即.
電功和電功率
1、定義:在一段電路中電場(chǎng)力所做的功,也就是通常所說(shuō)的電流所做的功,簡(jiǎn)稱為電功.
2、公式:.
電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓u、電路中的電流i和通電時(shí)間t三者的乘積.
【注意】電功的計(jì)算式對(duì)在恒定電流下的任何一段電路或用電器均成立.
3、單位:在國(guó)際單位制中是焦(j),常用單位有千瓦時(shí)(kw·h),1kw·h=3.6×106j.
電能表是記錄耗電總功的裝置
二、電功率
1、定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功叫做電功率.
電功率表示電流做功的快慢
2、公式:
一段電路上的電功率p等于這段電路兩端的電壓u和電路中電流i的乘積.
3、單位:在國(guó)際單位制中是瓦(w),常用單位還有毫瓦(mw),千瓦(kw).
1kw=103w=106mw.
4、額定功率和實(shí)際功率
用電器銘牌上所標(biāo)稱的功率是額定功率,用電器在實(shí)際電壓下工作的功率是實(shí)際功率,用電器只有在額定電壓下工作實(shí)際功率才等于額定功率.
5、幾種常見(jiàn)家用電器的額定功率
用電器
29吋彩電
電熨斗
電冰箱
微波爐
書寫臺(tái)燈
額定電壓(v)
220
220
220
220
220
額定功率(w)
~150
300~800
100~150
800~1200
40~60
三、電功率和熱功率
1、電流做功的過(guò)程,是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過(guò)程.
電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;電解槽把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;電熱器把電能轉(zhuǎn)化為熱能.
2、焦耳定律、熱功率
在真空中,電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功時(shí),減少的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電荷的動(dòng)能;在金屬導(dǎo)體中,在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)的自由電子頻繁地與離子碰撞,把定向移動(dòng)的功能傳給離子,使離子熱運(yùn)動(dòng)加劇,將電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
點(diǎn)擊此處觀看動(dòng)畫“電阻元件中電能的轉(zhuǎn)化”
(1)焦耳定律:電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量q等于電流i的二次方、導(dǎo)體的電阻r和通電時(shí)間t三者的乘積:.
點(diǎn)擊此處觀看視頻“焦耳定律”,體會(huì)焦耳定律的原理.
焦耳定律不僅適用于純電阻電路,還適用于非純電阻電路.
純電阻電路:只含有電阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路,白熾燈也是純電阻器件.
非純電阻電路:電路中含有電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)或有電解槽在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電路.
(2)熱功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率叫做熱功率,熱功率等于通電導(dǎo)體中電流i的二次方與導(dǎo)體電阻的乘積..
3、電功率與熱功率
(1)區(qū)別:電功率是指某段電路的全部電功率,或這段電路上消耗的全部電功率,決定于這段電路兩端電壓和通過(guò)的電流強(qiáng)度的乘積;熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率.決定于通過(guò)這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積.
(2)聯(lián)系:對(duì)純電阻電路,電功率等于熱功率;對(duì)非純電阻電路,電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和.
(3)電熱的應(yīng)用
電阻絲通電后由于電能轉(zhuǎn)化成熱能,高溫使得電阻絲發(fā)熱變紅.
電爐子是“電老虎”家族中非常危險(xiǎn)的一位成員,如今已被“開(kāi)除”出家用電器的隊(duì)伍,成為一種禁用電器.
【小結(jié)】電功,焦耳熱;電功率,熱功率;對(duì)純電阻電路,對(duì)非純電阻電路.
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