二:電功率與串、并聯(lián)電路
請(qǐng)研究下邊幾個(gè)問(wèn)題:
(一)用家電R1=10Ω與用家電R2=30Ω分別單獨(dú)接到接在12V的電源上工作,這么兩個(gè)用家電的電功率分別是多少?
(二)以上兩者串連接到電源上后它們的電功率分別是多少電功率與什么有關(guān)電路圖,比值是多少?總功率是多少?
(三)以上兩者并連接到電源上后它們的電功率分別是多少,比值是多少?總功率是多少?
解析:(一)如圖:
I1=U/R1=12V/10Ω=1.2AP1=UI1=12V×1.2A=14.4W
I2=U/R2=12V/30Ω=0.4AP2=UI2=12V×0.4A=4.8W
看得下來(lái),在相同的電流下,內(nèi)阻小的用家電的電功率大。我們也發(fā)覺(jué)商店里賣的白熾燈100W的鎢絲要比20W的粗得多,想一想為何?
(二)如圖:
串聯(lián)后電壓:I=U/(R1+R2)=12V/(10Ω+30Ω)=0.3A
R1兩端電流:U1=IR1=0.3A×10Ω=3VR2兩端電流:U2=IR2=0.3A×30Ω=9V
R1的實(shí)際電功率:P1=U1I=3V×0.3A=0.9W
R1的實(shí)際電功率:P2=U2I=9V×0.3A=2.7W
兩者功率之比:0.9W:2.7W=1:3
串聯(lián)總功率:
P串=UI=12V×0.3A=3.6W
或P串=P1+P2=0.9W+2.7W=3.6W
以上可以看出兩家電串聯(lián)時(shí)有以下規(guī)律:
1、串聯(lián)后電路的總功率大于其中任一個(gè)單獨(dú)工作時(shí)的功率;
2、串聯(lián)后電路的總功率等于兩家電實(shí)際功率之和;
3、串聯(lián)電路中用家電的內(nèi)阻越大的功率越大,兩者之比等于內(nèi)阻之比,這點(diǎn)與串聯(lián)“分壓”關(guān)系一致。
(三)如圖:
I1=U/R1=12V/10Ω=1.2A
P1=UI1=12V×1.2A=14.4W
I2=U/R2=12V/30Ω=0.4A
P2=UI2=12V×0.4A=4.8W
P1:P2=14.4W:4.8W=1:3
并聯(lián)總功率:
P并=UI=12V×(1.2A+0.4A)=19.2W
或P并=P1+P2=14.4W+4.8W=19.2W
從里面可以看見(jiàn):
1、兩個(gè)不同的用家電并聯(lián)時(shí)工作,各自的功率與單獨(dú)工作時(shí)是一樣的;
2、并聯(lián)后總功率也等于兩者的功率之和。
3、并聯(lián)時(shí)內(nèi)阻越大的電功率越小,兩者之比等于內(nèi)阻的正比,這點(diǎn)與并聯(lián)“分流”關(guān)系一致;
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