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[!--downpath--]物理学硕士
既然选择了远方,就得经历风雨!
电能
1 电源
定义:电流所做的功称为电功。 电功率的符号是W
单位:焦耳(joule,J)。 电功率的常用单位是度或千瓦时 (kW h)。 1kW·h=3.6×106J(第二个6为功率)
电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程。
公式:
式中物理量:
W——电能——焦耳(J)
U——电压——伏特(V)
I——电流——安培(A)
t——时间——秒(s)
R——电阻——欧姆(Ω)
Q - 电荷 - 库仑 (C)
P - 功率 - 瓦 (W)
2 电能表
测量电能的仪器是电能表(也称瓦时表)。 下图是电能表的表盘。
表盘上的数字表示消耗的电能,单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数,即1234.5千瓦·小时。
用月底的读数减去月初的读数,即可得到本月的用电量。
“220V”表示本电能表的额定电压为220V,应在220V电路中使用。
“10(20A)”表示该电能表的额定电流为10A物理中电功率的符号,额定最大电流为20A。
“50Hz”是指电能表在50Hz交流电中使用;
“600转/kW·h”是指每消耗1度电,与电能表连接的电器将转动电能表的表盘600次。
当根据转盘的转数计算电能或根据电能计算转盘的圈数时,可以列出一个比例公式:
3 串并联电路的电力特性
①串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各电器做的电功之和;
②串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即W1/W2=R1/R2;
③并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即W1/W2=R2/R1(各支路通电时间相同)。
电力——超速行驶的特斯拉
电力
1 电力
定义:电流在1秒内所做的功称为电功率。
意义:表示耗电的快慢。
符号:P
单位:瓦(watt,W),常见单位是千瓦(kW),1kW=103W
电功率的定义:P=W/t W=Pt t=W/P
第一单元:
P——电功率——瓦(W);
W——电功率——焦耳(J);
t——通电时间——秒(s)。
第二单元:
P——电功率——千瓦(kW);
W——电功率——千瓦时(kW·h);
t——通电时间——小时(h)。
电功率计算公式:
P——电功率——瓦(W);
U——电压——伏特(V);
I——电流——安培(A);
R - 电阻 - 欧姆 (Ω)。
2 串并联电路的电力特性
④串联电路和并联电路中,总功率等于各电器的电功率之和;
⑤串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即P1/P2=R1/R2
⑥并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即P1/P2=R2/R1。
3 用电器的额定功率和实际功率
额定电压:电器正常工作时的电压称为额定电压。
额定功率:电器在额定电压下的功率称为额定功率。
额定电流:电器正常工作时的电流称为额定电流。
电器实际工作时的三种情况:
①U真实
② U实数>U量 P实数>P量——电器无法正常工作,可能烧坏。 (如果是灯泡,光线极亮、刺眼、发白,或者灯丝很快烧坏);
③ U实数=U量 P实数=P量——电器工作正常。
灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压为220V,额定功率为25W。
灯泡的亮度是由其实际消耗的电功率决定的,与额定电压、额定功率无关。
对于额定电压相同但额定功率不同的灯泡,灯丝越粗,功率越大。
如果这两个灯泡串联,则额定功率较高的灯泡实际功率较低; 如果这两个灯泡并联,则额定功率较高的灯泡实际功率较高。
串并联电路中P、R的关系
实验原理:P=UI
实验设备:电源、开关、电线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。
实验电路图:
实验步骤:
① 根据电路图连接实物。
②检查无误后,合上开关。 移动滑块使灯泡在额定电压下发光,观察灯泡的亮度,记录电压表和电流表的读数,代入公式P=UI计算出灯泡的额定功率。
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的亮度,记录电压表和电流表的读数,代入公式P=UI计算小灯泡的电流值。 实际功率。
④调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压低于额定电压,观察小灯泡的亮度,记录电压表、电流表的读数,代入公式P=UI计算此时小灯泡的实际功率。
实验形式:
防范措施:
①接通电源前,开关应处于断开状态,并将滑动变阻器的阻值调至最大;
②电路连接好后,应采用试触的方法选择电压表、电流表的量程;
③滑动变阻器的作用:改变电阻器两端的电压和流过电阻器的电流; 保护电路;
④ 无需计算电功率平均值。
焦耳定律——纵火犯的诡计
焦耳定律及其应用
当电流通过导体时,电能转化为热能(电能转化为内能)。 这种现象称为电流的热效应。
焦耳定律:电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。 (英国物理学家焦耳)
定义公式:
出口类型:
Q——热量——焦耳(J);
I——电流——安培(A);
R——电阻——欧姆(Ω);
t——通电时间——秒(s);
P——电功率——瓦(W);
U——电压——伏特(V)。
焦耳定律的注释:
对于纯电阻电路来说,电流做功所消耗的电能全部转化为内能(Q=W)。 此时,以下公式均有效 Q=UIt Q=(U2/R)t (2为平方) Q=Pt;
对于非纯电阻电路,除了将电能转化为内能外物理中电功率的符号,还必须将其转化为其他形式的能量。 求Q时,只能用Q=I2Rt(2为指数)
使用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电保温箱等。
防止电加热的例子:电视机外壳上的散热窗; 计算机中的冷却风扇、电机外壳中的散热器等。
串并联电路的电力特性:
①串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和;
②串联电路中,电路各部分的发热与其电阻成正比,即Q1/Q2=R1/R2;
③并联电路中,电路各部分的发热与其电阻成反比,即Q1/Q2=R2/R1(各支路的通电时间相同)。