一、電功率估算公式:
1、在純直流電路中:P=UI,P=I2R,P=U2/R;
式中:P---電功率(W),U---電流(V),I---電壓(A),R---內阻(Ω)。
2、在三相交流電路中:P=UIcosφ
式中:cosφ---功率質數,如白熾燈、電爐、電烙鐵等可視為內阻性負載,其中cosφ=1則P=UI;U、I---分別為相電流(220V)、相電壓。
3、在對稱單相交流電路中,不論負載的聯接是哪種方式,對稱單相負載的平均功率都是:P=√φ
式中:U、I---分別為線電流(380V)、線電壓。
cosφ---功率質數,若為單相阻性負載,如單相電爐,cosφ=1則P=√3UI;若為單相感性負載,如電動機、壓縮機、繼電器、日光燈等等。cosφ=0.7~0.85,估算取值0.75。
4、說明:
阻性負載:即和電源相比當負載電壓負載電流沒有相位差時負載為阻性(如負載為白熾燈、電爐等)。淺顯一點講,僅是通過內阻類的器件進行工作的純阻性負載稱為阻性負載。
感性負載:一般情況下,通常把帶電感參數的負載,即符合電流超前電壓特點的負載,稱為感性負載。淺顯地說,即應用電磁感應原理制做的大功率家電產品。
二、歐姆定理部份
1、I=U/R(歐姆定理:導體中的電壓跟導體兩端電流成反比,跟導體的阻值成正比)
2、I=I1=I2=…=In(串聯電路中電流的特征:電壓處處相等)
3、U=U1+U2+…+Un(串聯電路中電壓的特征:串聯電路中,總電流等于各部份電路兩端電流之和)
4、I=I1+I2+…+In(并聯電路中電流的特征:支路上的電壓等于各大道電壓之和)
5、U=U1=U2=…=Un(并聯電路中電壓的特征:各大道兩端電流相等。都等于電源電流)
6、R=R1+R2+…+Rn(串聯電路中電阻的特征:總內阻等于各部份電路內阻之和)
7、1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn(并聯電路中電阻的特征:總內阻的倒數等于各并聯內阻的倒數之和)
8、R并=R/n(n個相同內阻并聯時求總內阻的公式)
9、R串=nR(n個相同內阻串聯時求總內阻的公式)
10、U1:U2=R1:R2(串聯電路中電壓與內阻的關系:電流之比等于它們所對應的內阻之比)
11、I1:I2=R2:R1(并聯電路中電流與內阻的關系:電壓之比等于它們所對應的內阻的正比)
二、電功率部份
12、P=UI(經驗式,適宜于任何電路)
13、P=W/t(定義式,適宜于任何電路)
14、Q=I2Rt(焦耳定理,適宜于任何電路)
15、P=P1+P2+…+Pn(適宜于任何電路)
16、W=UIt(經驗式,適宜于任何電路)
17、P=I2R(復合公式,只適宜于純內阻電路)
18、P=U2/R(復合公式,只適宜于純內阻電路)
19、W=Q(經驗式,只適宜于純內阻電路。其中W是電壓流過導體所做的功,Q是電壓流過導體形成的熱)
20、W=I2Rt(復合公式,只適宜于純內阻電路)
21、W=U2t/R(復合公式,只適宜于純內阻電路)
22、P1:P2=U1:U2=R1:R2(串聯電路中電功率與電流、電阻的關系:串聯電路中,電功率之比等于它們所對應的電流、電阻之比)
23、P1:P2=I1:I2=R2:R1(并聯電路中電功率與電壓、電阻的關系:并聯電路中,電功率之比等于它們所對應的電壓之比、等于它們所對應內阻的正比)
三、電功
1、定義:電壓通過某段電路所做的功叫電功。
2、實質:電壓做功的過程,實際就是電能轉化為其他方式的能(消耗電能)的過程;電壓做多少功,就有多少電能轉化為其他方式的能,就消耗了多少電能。
電壓做功的方式:電壓通過各類用家電使其轉動、發熱、發光、發聲等都是電壓做功的表現。
3、規定:電壓在某段電路上所做的功,等于這段電路兩端的電流,電路中的電壓和通電時間的乘積。
4、計算公式:W=UIt=Pt(適用于所有電路)
對于純內阻電路可推導入:W=I2Rt=U2t/R
①串聯電路中常用公式:W=:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn
②并聯電路中常用公式:W=U2t/RW1:W2=R2:R1
③無論用家電串聯或并聯。估算在一定時間所做的總功
常用公式:W=W1+W2+…Wn
5、單位:國際單位是焦耳(J);
常用單位:度(kwh);
1度=1千瓦時=1kwh=3.6×106J
6、測量電功:
⑴電能表:是檢測用戶用家電在某一段時間內所做電功(某一段時間內消耗電能)的儀器。
⑵電能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字樣,分別表示:電電能表額定電流220V;容許通過的最大電壓是5A;每消耗一度電電能表轉盤轉3000轉。
⑶讀數:A、測量較大電功時用刻度盤讀數。
①最后一位有黑色標記的數字表示小數點后一位。
②電能表前后兩次讀數之差,就是這段時間內用電的度數。
四、電功率
1.定義:電壓在單位時間內所做的功。
2.數學意義:表示電壓做功快慢的數學量。燈泡的照度取決于燈泡的實際功率大小。
3.電功率估算公式:P=UI=W/t(適用于所有電路)
對于純內阻電路可推導入:P=I2R=U2/R
①串聯電路中常用公式:P=I2RP1:P2:P3:…Pn=R1:R2:R3:…:Rn
②并聯電路中常用公式:P=U2/RP1:P2=R2:R1
③無論用家電串聯或并聯。估算總功率常用公式:P=P1+P2+…Pn
4.單位:國際單位瓦特(W)常用單位:千瓦(kw)
5.額定功率和實際功率:
⑴額定電流:用家電正常工作時的電流。
額定功率:用家電在額定電流下的功率。P額=U額I額=U2額/R某燈泡上標有“-25”字樣分別表示:普通照明,額定電流220V,額定功率25W的燈泡。若知該燈“正常發光”可知:該燈額定電流為220V,額定功率25W,額定電壓I=P/U=0.11A鎢絲電阻R=U2額/P=2936Ω。
⑵當U實=U額時,P實=P額用家電正常工作(燈正常發光)
當U實<U額時,P實<P額用家電不能正常工作(燈光昏暗),有時會毀壞用家電
①實際功率隨電流變化而變化按照P=U2/R得。
②根據P=U2/R假如U減少為原先的1/n
則P′=如:U實=12U額P實=14P額
當U實>U額時P實>P額常年使用影響用家電壽命(燈發光強烈)
P實=0用家電燒毀(鎢絲燒斷)
燈L1“”,燈L2“”相比較而言,L1鎢絲粗短,L2鎢絲狹長。
判定鎢絲內阻口訣:“大(功率)粗短,小狹長”(U額相同)
兩燈串聯時,燈L2亮,兩燈并聯時電功率的符號和國際單位,燈L1亮。
判定那個燈亮的口訣“串小(功率)并大”(U額相同)、
“1度”的規定:1kw的用家電工作1h消耗的電能。
⑶閘刀(空氣開關):
①作用:控制整個電路的通斷,便于測量電路更換設備。
②安裝:家庭電路的支路上,空氣開關的靜觸點接電源線。
⑷保險盒:
①材料:保險絲是由內阻率大、熔點較低的鉛銻合金制成。
②保險原理:當過大的電流通過時,保險絲形成較多的熱量使它的濕度達到熔點,于是保險絲熔斷,手動切斷電路,起到保險作用。
③電路符號:。
④連接:與所保護的電路串聯,且通常只接在火線上。
⑤選擇:保險絲的額定電壓等于或稍小于家庭電路的最大工作電壓。
⑥規格:越粗額定電壓越大。
意:不能用較粗的保險絲或鐵絲、銅絲、鋁絲等替代。由于銅線的內阻小,形成的熱量少,銅的熔點高,不易熔斷。
應用舉例:☆某家庭須要使用10A保險絲,可只有5A和15A保險絲。怎樣分別來取代使用:①可用兩根5A保險絲并上去代用;②可將15A保險絲用刀輕切一小口使剩余部份截面積和10A保險絲截面積相同。
⑸插座:
①作用:聯接家用家電,給可聯通家用家電供電。
②種類:固定插頭、
③安裝:并聯在家庭電路中,具體接線情況:可聯通插頭、二孔插頭、三孔插頭。
1接火線;2接零線;3接地線;4接用家電的金屬機殼;5接用電部份的線路。
把三腳插座插在三孔插頭里,在把用電部份連入電路的同時,也把用家電的金屬機殼與大地聯接上去電功率的符號和國際單位,避免了殼體帶電造成的觸電車禍。
⑹用家電(電燈)、開關:
①白熾燈是借助電壓的熱效應進行工作的,小功率的燈泡鎢絲細而長,上面抽成真空。大功率的燈泡鎢絲粗而短,上面抽成真空后,還要充入氦氣、氬氣等惰性二氧化碳,且氣壓為0.1Pa,目的是平衡大氣壓對玻璃殼的壓力,并制止鎢絲升華。燈泡常年使用會變暗,緣由是:鎢絲升華變細內阻變小,實際功率變小;升華后的金屬鎢凝華在玻璃內壁上增加了燈泡的透明度。
②燈泡的種類:螺母口;卡口。
螺母口燈泡的螺旋接燈具的螺旋套,因而接零線;燈泡尾部的金屬柱接燈具的彈簧片,再通過開關接火線。緣由:避免修理觸電
③開關和用家電串聯,控制用家電,假如開關漏電用家電會始終工作開關不能控制,但不會燒支路上的保險絲。
④根據安全用電原則聯接電路,每位開關都可以單獨控燈。
(二)家庭電路電壓過大的緣由:
1、原因:發生漏電、用家電總功率過大。
2、家庭電路保險絲燒斷的緣由:發生漏電、用電家電功率過大、選擇了額定電壓過小的保險絲。
(三)安全用電
1、觸電車禍:
①定義:一定硬度的電流通過人體所造成的傷害。
②危險性:與電壓的大小、通電時間的長短等誘因有關。
③安全電流:不低于36V,動力電路電流380V,家庭電路電流220V都超出了安全電流。
2、觸電方式:
家庭電路(低壓觸電):單線觸電、雙線觸電。
家庭電路觸電的車禍:都是因為人體直接或間接跟火線接觸成的并與相線或零線構成通路。
要分清零線和相線,盡管相線和零線正常情況下之間沒有電流,但絕不能將相線和零線接通,否則易導致觸電車禍。
高壓觸電:高壓電弧觸電、跨步電流觸電。
3、安全用電原則:不接觸低壓帶電體,不緊靠高壓帶電體。