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[!--downpath--]用家電是將電能轉化為其他方式能的設備,這一轉化過程通過電壓做功實現,電壓通過用家電時做功的多少以及做功的快慢跟什么誘因有關,我們從電場力對電荷做功的角度和電壓的定義來尋求與此相關的數學量.一、電功
如圖所示,一段電路兩端的電流為U,通過的電壓為I,在時間t內通過這段電路任一橫截面的電荷量,電場力做功電功率是指 所做的功,即.
電功和電功率
1、定義:在一段電路中電場力所做的功,也就是一般所說的電壓所做的功,簡稱為電功.
2、公式:.
電壓在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電流U、電路中的電壓I和通電時間t二者的乘積.
【注意】電功的估算式對在恒定電壓下的任何一段電路或用家電均組建.
3、單位:在國際單位制中是焦
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額定功率
~150
300~800
100~150
800~1200
40~60
三、電功率和熱功率
1、電流做功的過程電功率是指 所做的功,是電能轉化為其他方式能量的過程.
電動機把電能轉化為機械能;電解槽把電能轉化為物理能;電熱器把電能轉化為熱能.
2、焦耳定理、熱功率
在真空中,電場力對電荷做正功時,降低的電勢能轉化為電荷的動能;在金屬導體中,在電場力作用下做加速運動的自由電子頻繁地與離子碰撞,把定向聯通的功能傳給離子,使離子熱運動激化,將電能完全轉化為內能.
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(1)焦耳定理:電壓通過導體時形成的熱量Q等于電壓I的二次方、導體的阻值R和通電時間t二者的乘積:.
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焦耳定理除了適用于純內阻電路,還適用于非純內阻電路.
純內阻電路:只富含內阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱元件組成的電路,白熾燈也是純內阻元件.
非純內阻電路:電路中富含電動機在轉動或有電解槽在發生物理反應的電路.
(2)熱功率:單位時間內導體的發熱功率稱作熱功率,熱功率等于通濁度體中電流I的二次方與導體內阻的乘積..
3、電功率與熱功率
(1)區別: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流和通過的電壓硬度的乘積;熱功率是指在這段電路上因發熱而消耗的功率.決定于通過這段電路電壓硬度的平方和這段電路內阻的乘積.
(2)聯系:對純內阻電路,電功率等于熱功率;對非純內阻電路,電功率等于熱功率與轉化為除熱能外其他方式的功率之和.
(3)電熱的應用
內阻絲通電后因為電能轉化成熱能,低溫促使內阻絲發熱變紅.
電爐子是“電老虎”家族中十分危險的一位成員,現在已被“開除”出家用家電的隊伍,成為一種禁用家電.
【小結】電功,焦耳熱;電功率,熱功率;對純內阻電路,對非純內阻電路.