焦耳定理
电压通过导体形成的热量Q跟电压I的平方成反比
跟通电时间t成反比
Q=I^2Rt=UIt=U^2t/R
1KWh=3.6*10^6J
纯内阻也就是说电能全部转换为内能热能的情况下称作纯内阻比如默认为纯内阻炖锅电热水壶电熨斗等
然而电吹风机就不是了由于吹风机的主要工作器件是一个电动机绝大部份电能转化为机械能在不吹热风的前提下属于非纯内阻电路
所以在纯内阻的情况下电能全部转换为内能热能电热恰好等于电功焦耳定理公式Q=I^2;Rt推论公式为
Q=W=Pt=UIt=I^2Rt=U^2t/R
电动机电路中求转化内能的公式
Q=I^2Rt
求总功的公式只能用W总=UIt
求机械能做工可以用Q=W总Q内能
也可以按照前面公式推导入W机械=UIt一I^2;Rt
电功率比电功电压所做的功称作电功.
估算公式
1.P=W/t主要适用于已知电能和时间求功率
2.P=UI主要适用于已知电流和电压求功率
3.P=U^2/R=I^2R主要适用于纯内阻电路
通常用于并联电路或电流和内阻中有一个变量求解电功率
4.P=I^2R主要用于纯内阻电路
通常用于串联电路或电压和内阻中有一个变量求解电功率
5.P=n/Nt主要适用于有电能表和挂钟求解电功率
t-----用家电单独工作的时间单位为小时
n----用家电单独工作t时间内电能表转盘转过的转数
N----电能表标牌上每消耗1千瓦时电能表转盘转过的转数
6.功率的比列关系
串联电路P/P'=R/R'P总=P'*P''/P'+P"并联电路P/P'=R'/RP总=P'+P"
估算
⑴电阻R
①电阻等于材料内阻率除以宽度乘以横截面积R=ρ×L/S
②电阻等于电流乘以电压R=U/I
③电阻等于电流平方乘以电功率R=U^2;/P
内阻R=U^2/P
⑵电功是W
电功等于电压乘电流乘时间W=UIt普通公式
电功等于电功率除以时间W=Pt
电功等于电荷乘电流W=UQ
电功等于电压平方乘内阻乘时间W=I^2Rt纯内阻电路
电功等于电流平方乘以内阻再除以时间W=(U^2/R)×t同上
电功率
P①电功率等于电流除以电压P=UI
②电功率等于电压平方除以内阻P=I^2*R纯内阻电路多用于串联电路
③电功率等于电流平方乘以内阻P=U^2/R(纯内阻电路多用于并联电路)
④电功率等于电功乘以时间P=W/t
5.电功率P=UI
注当相同的阻值在同一电路中时功率会弄成之前的四分之一
⑷电热Q
电热等于电压平方乘内阻乘时间Q=I^2Rt普通公式
电热等于电压除以电流乘时间Q=UIt=W纯内阻电路
电热等于电流平方乘以内阻再除以时间Q=(U^2/R)t纯内阻电路
电热在通常情况下是等于消耗的电能的前提条件是在纯内阻的用家电中
所有公式
估算公式
⑴串联电路P电功率U电流I电压W电功R内阻T时间
电压处处相等I1=I2=I总
总电流等于各用家电两端电流之和U=U1+U2
总内阻等于各内阻之和R=R1+R2
分压公式U1U2=R1R2
总电功等于各电功之和W=W1+W2W1:W2=R1:R2=U1:U2P1:P2=R1:R2=U1:U2
总功率等于各功率之和P=P1+P2
⑵并联电路总电压等于各处电压之和I=I1+I2
各处电流相等U=U1=U2
总内阻等于各内阻之积乘以各内阻之和R=R1·R2/R1+R2
总电功等于各电功之和W=W1+W2
分流公式I1I2=R2R1W1W2=I1I2=R2R1P1P2=R2R1=I1I2
总功率等于各功率之和P=P1+P2
⑶同一用家电的电功率
①额定功率比实际功率等于额定电流比实际电流的平方Pe/Ps=(Ue/Us)的平方
有关电路的公式
⑴电阻R
公式R=ρl÷S横截面积
ρ材料l宽度S面积有时还与气温有关
①电阻等于材料内阻率除以宽度乘以横截面积R=内阻率×L÷S
②电阻等于电流乘以电压R=U/I
③电阻等于电流平方乘以电功率R=U^2/P
⑵电功
W电功等于电压乘电流乘时间
W=U·I·T普式公式可用于非纯内阻电路
电功等于电功率除以时间
W=P·T电功等于电荷乘电流电功等于电压平方乘内阻乘时间
W=I×I·R·T纯内阻电路
电功等于电流平方乘以内阻再除以时间W=U^2/R×T同上
⑶电功率P
①电功率等于电流除以电压P=U·I
②电功率等于电压平方除以内阻P=I^2·R纯内阻电路
③电功率等于电流平方乘以内阻P=U^2/R(同上)
④电功率等于电功乘以时间P=W/T
⑷电热Q
电热等于电压平方乘内阻乘时间Q=I^2R·t通用公式可用于非纯内阻电路
电热等于电压除以电流乘时间Q=U·I·T=W纯内阻电路)
估算公式
我们晓得功率的估算公式是
电功率也可以式估算
另外此公式还可以按以下步骤变为
W=Pt=IUt
两种公式都可使用但必须注意条件
P电功率W电功t时间U电流I电压
学习口诀电能的计量
电能单位是焦耳(J)生活常用千瓦时(KWh)
电能表测耗电能用电等于计数差
1度=1KWh=3.6×10^6J
600r/KWh表示
每耗一度电转盘转600圈
转盘转n圈耗电n/.
概念与公式
消耗电能的快慢电功率用P表示
1秒之窝里斗电能叫这家电电功率
P等电能除时间P=w/t电流电压两相乘P=UI.
功率单位是瓦特1(W)等1伏安1W=1VA.
已知pt求耗能W等于p乘t.
电功率估算
电灯家电有标志额定电流(U0)额功率(P0)
正常发光用电压I等P0除U0.I=P0/U0.
电流改变功率变其中电阻是不变
遇到家电求内阻R等U2乘以PR=U2/P.
焦耳定理
焦耳定理说热量三个诱因有关联
电压平方是关键乘上内阻和时间
热量单位是焦耳耗损能量常用此
保险丝
银铜合金保险丝内阻较大熔点低
过粗烧线不保险过细电路常断电
选择合适保险丝千万别用铁铜线
课外知识
1电灯泡上看标牌电灯泡上常标有PZ220-25字样"PZ"表示拼音普照即普通照明220表示额定电流是表示额定功率是25W按实际功率定我们使用各类用家电一定要注意它的额定电流只有在额定电流下用家电能够正常工作实际电流过高用家电消耗的功率低不能正常工作灯泡照度较暗实际电流过高实际功率就要大常年使用会影响用家电的寿命还可能烧毁用家电PZ是普通照明灯泡中普和照的汉语拼音的第一个字母表示灯泡的机型谨记小灯泡的电功率
2千瓦时的由来上面我们当初提及千瓦时这个单位此时此刻可以晓得它的来历了因为功率等于一秒内所消耗的能也就是P=W/t把这个多项式变型后得到W=PtW就是t这段时间用家电消耗的电能式中WPt仍然是焦瓦秒
例题将220V40W""220V60W的两灯串连接入家庭电路上求她们的实际功率..
应先求出通过的电压和灯的内阻
R1=U^2/P=220V*220V/40W=1210欧姆
R2=U^2/P=220V*220V/60W=806.67欧姆
所以通过电压为I=U/(R1+R2)=220V/(1210欧姆+806.67欧姆)=0.109A
所以实际功率为
P1=I^2*R1=0.109A*0.109A*1210欧姆=14.4W
P2=I^2*R2=0.109A*0.109A*806.67欧姆=9.6W
估算公式
P=UIP=电功率U=电流I=电压决定式
=W/tW=电能t=时间
=U^2/RU=电流R=内阻
=(I^2)×RI=电压R=内阻
我们晓得电流虽然浅显的讲就是一个单位的电荷从A点到B点所做的电荷量倘若三者一乘这么这个概念便成了一个单位时间内通过被测导体AB的电荷量从A点到B点所做的功功率就是一个单位时间内一个物体从A点到B点所做的功电功率则不是一个物体而是通过测导体AB的电荷量于是电功率的概念可以是在一个单位时间内通过被测导体AB的电荷量从A点到B点所做的功就是数学上所做的电压乘电流
瞬时功率
数学学中电路在瞬时吸收的功率称为瞬时功率以大写字母p表示其大小等于瞬时电流电压瞬时值的乘积即p=ui
内阻器件的瞬时功率p=ui=UI(1-Cos2ωt)
瞬时功率是Δt趋近于0时的功率p=lim(Δt–0)W/Δt=lim(Δt–0)F*s*cosθ/Δt=F*v*cosθ
其中v是瞬时速率W是功s是位移θ是力与位移或速率的倾角
在余弦稳态电路中我们晓得P(t)=u(t)*i(t)
在这儿都是瞬时值,其中u(t)和i(t)是用余弦表示的函数
设余弦交流电路的总电流u与总电压i的相位差(即阻抗角)为j则电流与电压的瞬时值表达式为
u=Umsin(wt+j)i=Imsin(wt)
瞬时功率为
p=ui=(wt+j)sin(wt)
借助三角函数关系式sin(wt+j)=sin(wt)cosj+cos(wt)sinj可得
式中为电流有效值为电压有效值
在运动学中
F所做的功[W=Fs]
力F的功率P=W/t由v=s/t
得到功率的另一种求解公式P=Fv
即力F的功率等于力F和物体运动速率v的乘积
因为v=s/t求出的是物体在时间t内的平均速率则P=Fv求出的是F在时间t内的平均功率
假如t取得足够小则v就可以为某一时刻的瞬时速率据P=Fv求出的就是F在该时刻的瞬时功率
电功率的估算公式用电流除以电压这个公式是电功率的定义式永远正确适用于任何情况
对于纯内阻电路如内阻丝灯泡等可以用电压的平方除以内阻电流的平方乘以内阻的公式估算这是由欧姆定理推论下来的
但对于非纯内阻电路如电动机等只能用电流除以电压这一公式由于对于电动机等欧姆定理并不适用也就是说电流和电压不成反比这是由于电动机在运转时会形成反电动势
比如外电流为8伏内阻为2欧反电动势为6伏此时的电压是8－6/2=1安而不是4安因而功率是8×1=8瓦
另外说一句焦耳定理就是阻值发热的那种公式发热功率为电压平方除以内阻这也是永远正确的
还拿里面的事例来说电动机发热的功率是1×1×2=2瓦也就是说电动机的总功率为8瓦发热功率为2瓦剩下的6瓦用于做机械功了此电动机的效率就是有用的6瓦减去总功率8瓦得百分之75的效率
常用家电
家电名称通常电功率瓦恐怕用电量千瓦时
窗式空调机800-1300最高每小时0.8-1.3
窗式空调机(一匹)约735每匹每小时0.735其他匹数按此标准倍数估算
家用电冰柜65-130大概每日0.65-1.73
家用洗衣机双缸230最高每小时0.23
单缸380最高每小时0.38
电水壶1200每小时1.2
炖锅500每20分钟0.16
电熨斗750每20分钟0.25
理发吹风器450每5分钟0.04
风扇小型150每小时0.15
大型75每小时0.08
台扇16寸66每小时0.07
电视机14寸52每小时0.05
电视机21寸70每小时0.07
电视机25寸100每小时0.1
录象机80每小时0.08
音箱器材100每小时0.1
电供暖1600-2000最高每小时1.6-2.0
电子表0.00001每小时0.
抽油烟机140每小时0.14
微波炉1000每小时1度电
吸尘器800每小时0.8
电子计算机笔记本200每小时0.2
手探照灯0.5每小时0.0005
估算器约0.5mW
用家电实际功率和额定功率的关系
当U实际=U额定时P实际=P额定用家电处于正常工作状态
当U实际
当U实际>U额定时P实际>P额定用家电寿命缩短且容易烧毁
串联电路合并册子(2张)
P电功率U电流I电压W电功R内阻t时间
电压处处相等I1=I2=I总电压处处相等且等于总电压
总电流等于各用家电两端电流之和U总=U1+U2总电流等于各部份电流之和
总内阻等于各内阻之和R总=R1+R2
分压原理U1U2=R1R2=P1P2
总电功等于各电功之和W总=W1+W2.....+Wx
W1W2=R1R2=U1U2=P1P2=Q1:Q2
总功率等于各功率之和P总=P1+P2.....+Px或U^2/R1+R2.....+Rx
电压与电功率和电流之间的关系I=P/U
额定功率比实际功率等于额定电流比实际电流的平方Pe/Ps=Ue/Us的平方
并联电路总电压等于各大道电压之和I总=I1+I2
各处电流相等U1=U2=U总
总内阻等于各内阻之积各内阻之和R总=R1*R2/R1+R21/R=1/R1+1/R2
总电功等于各电功之和W总=W1+W2+......+Wx
分流原理I1I2=R2R1=W1W2=P1P2
总功率等于各功率之和P总=P1+P2或U^2/R总
并联电路比列关系
I1I2=P1P2=R2R1
电压的求法I=P/U
⑶同一用家电的电功率
W1W2=R2R1=I1I2=P1P2=Q1:Q2
电流相同时越串联总功率越小越并联总功率越大
推论①当电路中只有一个内阻时总功率为P总=U^2/R
②当电路中有两内阻并联或串联时设内阻相等则两电路总功率分别为
并联时P总=U^2R1+R2/R1*R2
串联时P总=U^2/R总串联R总=各内阻电阻之和
③当电路中电压相同时
由于R1+R2(串联总内阻>R单个内阻>R总并联总内阻
所以P并>P单个内阻>P串这时还有另一个推论电流相同串联时功率小的灯泡亮并联时功率大的灯泡亮
安全用电
电功率和安全用电
电功率和电压的关系家庭电路中电压U=220V是一定的由于I=P/U所以用家电的总功率P越大电路中的总电压I就越大若电路中的总电压超过安全值保险丝就容易烧毁因而家庭电路中不要同时使用多个大功率的用家电
保险丝的作用
1材料通常用铅锑合金制做
2尺寸保险丝的尺寸用它的额定电压来表示和保险丝的粗细有关保险丝越粗额定电压越大
3作用当电路中的电压超过电路容许通过的最大正常工作电压时保险丝会手动熔断因而保护电路
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