焦耳定理
電壓通過導體形成的熱量Q跟電壓I的平方成反比
跟通電時間t成反比
Q=I^2Rt=UIt=U^2t/R
1KWh=3.6*10^6J
純內阻也就是說電能全部轉換為內能熱能的情況下稱作純內阻比如默認為純內阻燉鍋電熱水壺電熨斗等
然而電吹風機就不是了由于吹風機的主要工作器件是一個電動機絕大部份電能轉化為機械能在不吹熱風的前提下屬于非純內阻電路
所以在純內阻的情況下電能全部轉換為內能熱能電熱恰好等于電功焦耳定理公式Q=I^2;Rt推論公式為
Q=W=Pt=UIt=I^2Rt=U^2t/R
電動機電路中求轉化內能的公式
Q=I^2Rt
求總功的公式只能用W總=UIt
求機械能做工可以用Q=W總Q內能
也可以按照前面公式推導入W機械=UIt一I^2;Rt
電功率比電功電壓所做的功稱作電功.
估算公式
1.P=W/t主要適用于已知電能和時間求功率
2.P=UI主要適用于已知電流和電壓求功率
3.P=U^2/R=I^2R主要適用于純內阻電路
通常用于并聯電路或電流和內阻中有一個變量求解電功率
4.P=I^2R主要用于純內阻電路
通常用于串聯電路或電壓和內阻中有一個變量求解電功率
5.P=n/Nt主要適用于有電能表和掛鐘求解電功率
t-----用家電單獨工作的時間單位為小時
n----用家電單獨工作t時間內電能表轉盤轉過的轉數
N----電能表標牌上每消耗1千瓦時電能表轉盤轉過的轉數
6.功率的比列關系
串聯電路P/P'=R/R'P總=P'*P''/P'+P"并聯電路P/P'=R'/RP總=P'+P"
估算
⑴電阻R
①電阻等于材料內阻率除以寬度乘以橫截面積R=ρ×L/S
②電阻等于電流乘以電壓R=U/I
③電阻等于電流平方乘以電功率R=U^2;/P
內阻R=U^2/P
⑵電功是W
電功等于電壓乘電流乘時間W=UIt普通公式
電功等于電功率除以時間W=Pt
電功等于電荷乘電流W=UQ
電功等于電壓平方乘內阻乘時間W=I^2Rt純內阻電路
電功等于電流平方乘以內阻再除以時間W=(U^2/R)×t同上
電功率
P①電功率等于電流除以電壓P=UI
②電功率等于電壓平方除以內阻P=I^2*R純內阻電路多用于串聯電路
③電功率等于電流平方乘以內阻P=U^2/R(純內阻電路多用于并聯電路)
④電功率等于電功乘以時間P=W/t
5.電功率P=UI
注當相同的阻值在同一電路中時功率會弄成之前的四分之一
⑷電熱Q
電熱等于電壓平方乘內阻乘時間Q=I^2Rt普通公式
電熱等于電壓除以電流乘時間Q=UIt=W純內阻電路
電熱等于電流平方乘以內阻再除以時間Q=(U^2/R)t純內阻電路
電熱在通常情況下是等于消耗的電能的前提條件是在純內阻的用家電中
所有公式
估算公式
⑴串聯電路P電功率U電流I電壓W電功R內阻T時間
電壓處處相等I1=I2=I總
總電流等于各用家電兩端電流之和U=U1+U2
總內阻等于各內阻之和R=R1+R2
分壓公式U1U2=R1R2
總電功等于各電功之和W=W1+W2W1:W2=R1:R2=U1:U2P1:P2=R1:R2=U1:U2
總功率等于各功率之和P=P1+P2
⑵并聯電路總電壓等于各處電壓之和I=I1+I2
各處電流相等U=U1=U2
總內阻等于各內阻之積乘以各內阻之和R=R1·R2/R1+R2
總電功等于各電功之和W=W1+W2
分流公式I1I2=R2R1W1W2=I1I2=R2R1P1P2=R2R1=I1I2
總功率等于各功率之和P=P1+P2
⑶同一用家電的電功率
①額定功率比實際功率等于額定電流比實際電流的平方Pe/Ps=(Ue/Us)的平方
有關電路的公式
⑴電阻R
公式R=ρl÷S橫截面積
ρ材料l寬度S面積有時還與氣溫有關
①電阻等于材料內阻率除以寬度乘以橫截面積R=內阻率×L÷S
②電阻等于電流乘以電壓R=U/I
③電阻等于電流平方乘以電功率R=U^2/P
⑵電功
W電功等于電壓乘電流乘時間
W=U·I·T普式公式可用于非純內阻電路
電功等于電功率除以時間
W=P·T電功等于電荷乘電流電功等于電壓平方乘內阻乘時間
W=I×I·R·T純內阻電路
電功等于電流平方乘以內阻再除以時間W=U^2/R×T同上
⑶電功率P
①電功率等于電流除以電壓P=U·I
②電功率等于電壓平方除以內阻P=I^2·R純內阻電路
③電功率等于電流平方乘以內阻P=U^2/R(同上)
④電功率等于電功乘以時間P=W/T
⑷電熱Q
電熱等于電壓平方乘內阻乘時間Q=I^2R·t通用公式可用于非純內阻電路
電熱等于電壓除以電流乘時間Q=U·I·T=W純內阻電路)
估算公式
我們曉得功率的估算公式是
電功率也可以式估算
另外此公式還可以按以下步驟變為
W=Pt=IUt
兩種公式都可使用但必須注意條件
P電功率W電功t時間U電流I電壓
學習口訣電能的計量
電能單位是焦耳(J)生活常用千瓦時(KWh)
電能表測耗電能用電等于計數差
1度=1KWh=3.6×10^6J
600r/KWh表示
每耗一度電轉盤轉600圈
轉盤轉n圈耗電n/.
概念與公式
消耗電能的快慢電功率用P表示
1秒之窩里斗電能叫這家電電功率
P等電能除時間P=w/t電流電壓兩相乘P=UI.
功率單位是瓦特1(W)等1伏安1W=1VA.
已知pt求耗能W等于p乘t.
電功率估算
電燈家電有標志額定電流(U0)額功率(P0)
正常發光用電壓I等P0除U0.I=P0/U0.
電流改變功率變其中電阻是不變
遇到家電求內阻R等U2乘以PR=U2/P.
焦耳定理
焦耳定理說熱量三個誘因有關聯
電壓平方是關鍵乘上內阻和時間
熱量單位是焦耳耗損能量常用此
保險絲
銀銅合金保險絲內阻較大熔點低
過粗燒線不保險過細電路常斷電
選擇合適保險絲千萬別用鐵銅線
課外知識
1電燈泡上看標牌電燈泡上常標有PZ220-25字樣"PZ"表示拼音普照即普通照明220表示額定電流是表示額定功率是25W按實際功率定我們使用各類用家電一定要注意它的額定電流只有在額定電流下用家電能夠正常工作實際電流過高用家電消耗的功率低不能正常工作燈泡照度較暗實際電流過高實際功率就要大常年使用會影響用家電的壽命還可能燒毀用家電PZ是普通照明燈泡中普和照的漢語拼音的第一個字母表示燈泡的機型謹記小燈泡的電功率
2千瓦時的由來上面我們當初提及千瓦時這個單位此時此刻可以曉得它的來歷了因為功率等于一秒內所消耗的能也就是P=W/t把這個多項式變型后得到W=PtW就是t這段時間用家電消耗的電能式中WPt仍然是焦瓦秒
例題將220V40W""220V60W的兩燈串連接入家庭電路上求她們的實際功率..
應先求出通過的電壓和燈的內阻
R1=U^2/P=220V*220V/40W=1210歐姆
R2=U^2/P=220V*220V/60W=806.67歐姆
所以通過電壓為I=U/(R1+R2)=220V/(1210歐姆+806.67歐姆)=0.109A
所以實際功率為
P1=I^2*R1=0.109A*0.109A*1210歐姆=14.4W
P2=I^2*R2=0.109A*0.109A*806.67歐姆=9.6W
估算公式
P=UIP=電功率U=電流I=電壓決定式
=W/tW=電能t=時間
=U^2/RU=電流R=內阻
=(I^2)×RI=電壓R=內阻
我們曉得電流雖然淺顯的講就是一個單位的電荷從A點到B點所做的電荷量倘若三者一乘這么這個概念便成了一個單位時間內通過被測導體AB的電荷量從A點到B點所做的功功率就是一個單位時間內一個物體從A點到B點所做的功電功率則不是一個物體而是通過測導體AB的電荷量于是電功率的概念可以是在一個單位時間內通過被測導體AB的電荷量從A點到B點所做的功就是數學上所做的電壓乘電流
瞬時功率
數學學中電路在瞬時吸收的功率稱為瞬時功率以大寫字母p表示其大小等于瞬時電流電壓瞬時值的乘積即p=ui
內阻器件的瞬時功率p=ui=UI(1-Cos2ωt)
瞬時功率是Δt趨近于0時的功率p=lim(Δt–0)W/Δt=lim(Δt–0)F*s*cosθ/Δt=F*v*cosθ
其中v是瞬時速率W是功s是位移θ是力與位移或速率的傾角
在余弦穩態電路中我們曉得P(t)=u(t)*i(t)
在這兒都是瞬時值,其中u(t)和i(t)是用余弦表示的函數
設余弦交流電路的總電流u與總電壓i的相位差(即阻抗角)為j則電流與電壓的瞬時值表達式為
u=Umsin(wt+j)i=Imsin(wt)
瞬時功率為
p=ui=(wt+j)sin(wt)
借助三角函數關系式sin(wt+j)=sin(wt)cosj+cos(wt)sinj可得
式中為電流有效值為電壓有效值
在運動學中
F所做的功[W=Fs]
力F的功率P=W/t由v=s/t
得到功率的另一種求解公式P=Fv
即力F的功率等于力F和物體運動速率v的乘積
因為v=s/t求出的是物體在時間t內的平均速率則P=Fv求出的是F在時間t內的平均功率
假如t取得足夠小則v就可以為某一時刻的瞬時速率據P=Fv求出的就是F在該時刻的瞬時功率
電功率的估算公式用電流除以電壓這個公式是電功率的定義式永遠正確適用于任何情況
對于純內阻電路如內阻絲燈泡等可以用電壓的平方除以內阻電流的平方乘以內阻的公式估算這是由歐姆定理推論下來的
但對于非純內阻電路如電動機等只能用電流除以電壓這一公式由于對于電動機等歐姆定理并不適用也就是說電流和電壓不成反比這是由于電動機在運轉時會形成反電動勢
比如外電流為8伏內阻為2歐反電動勢為6伏此時的電壓是8－6/2=1安而不是4安因而功率是8×1=8瓦
另外說一句焦耳定理就是阻值發熱的那種公式發熱功率為電壓平方除以內阻這也是永遠正確的
還拿里面的事例來說電動機發熱的功率是1×1×2=2瓦也就是說電動機的總功率為8瓦發熱功率為2瓦剩下的6瓦用于做機械功了此電動機的效率就是有用的6瓦減去總功率8瓦得百分之75的效率
常用家電
家電名稱通常電功率瓦恐怕用電量千瓦時
窗式空調機800-1300最高每小時0.8-1.3
窗式空調機(一匹)約735每匹每小時0.735其他匹數按此標準倍數估算
家用電冰柜65-130大概每日0.65-1.73
家用洗衣機雙缸230最高每小時0.23
單缸380最高每小時0.38
電水壺1200每小時1.2
燉鍋500每20分鐘0.16
電熨斗750每20分鐘0.25
理發吹風器450每5分鐘0.04
風扇小型150每小時0.15
大型75每小時0.08
臺扇16寸66每小時0.07
電視機14寸52每小時0.05
電視機21寸70每小時0.07
電視機25寸100每小時0.1
錄象機80每小時0.08
音箱器材100每小時0.1
電供暖1600-2000最高每小時1.6-2.0
電子表0.00001每小時0.
抽油煙機140每小時0.14
微波爐1000每小時1度電
吸塵器800每小時0.8
電子計算機筆記本200每小時0.2
手探照燈0.5每小時0.0005
估算器約0.5mW
用家電實際功率和額定功率的關系
當U實際=U額定時P實際=P額定用家電處于正常工作狀態
當U實際
當U實際>U額定時P實際>P額定用家電壽命縮短且容易燒毀
串聯電路合并冊子(2張)
P電功率U電流I電壓W電功R內阻t時間
電壓處處相等I1=I2=I總電壓處處相等且等于總電壓
總電流等于各用家電兩端電流之和U總=U1+U2總電流等于各部份電流之和
總內阻等于各內阻之和R總=R1+R2
分壓原理U1U2=R1R2=P1P2
總電功等于各電功之和W總=W1+W2.....+Wx
W1W2=R1R2=U1U2=P1P2=Q1:Q2
總功率等于各功率之和P總=P1+P2.....+Px或U^2/R1+R2.....+Rx
電壓與電功率和電流之間的關系I=P/U
額定功率比實際功率等于額定電流比實際電流的平方Pe/Ps=Ue/Us的平方
并聯電路總電壓等于各大道電壓之和I總=I1+I2
各處電流相等U1=U2=U總
總內阻等于各內阻之積各內阻之和R總=R1*R2/R1+R21/R=1/R1+1/R2
總電功等于各電功之和W總=W1+W2+......+Wx
分流原理I1I2=R2R1=W1W2=P1P2
總功率等于各功率之和P總=P1+P2或U^2/R總
并聯電路比列關系
I1I2=P1P2=R2R1
電壓的求法I=P/U
⑶同一用家電的電功率
W1W2=R2R1=I1I2=P1P2=Q1:Q2
電流相同時越串聯總功率越小越并聯總功率越大
推論①當電路中只有一個內阻時總功率為P總=U^2/R
②當電路中有兩內阻并聯或串聯時設內阻相等則兩電路總功率分別為
并聯時P總=U^2R1+R2/R1*R2
串聯時P總=U^2/R總串聯R總=各內阻電阻之和
③當電路中電壓相同時
由于R1+R2(串聯總內阻>R單個內阻>R總并聯總內阻
所以P并>P單個內阻>P串這時還有另一個推論電流相同串聯時功率小的燈泡亮并聯時功率大的燈泡亮
安全用電
電功率和安全用電
電功率和電壓的關系家庭電路中電壓U=220V是一定的由于I=P/U所以用家電的總功率P越大電路中的總電壓I就越大若電路中的總電壓超過安全值保險絲就容易燒毀因而家庭電路中不要同時使用多個大功率的用家電
保險絲的作用
1材料通常用鉛銻合金制做
2尺寸保險絲的尺寸用它的額定電壓來表示和保險絲的粗細有關保險絲越粗額定電壓越大
3作用當電路中的電壓超過電路容許通過的最大正常工作電壓時保險絲會手動熔斷因而保護電路
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