二:电功率与串、并联电路
请研究下边几个问题:
(一)用家电R1=10Ω与用家电R2=30Ω分别单独接到接在12V的电源上工作,这么两个用家电的电功率分别是多少?
(二)以上两者串连接到电源上后它们的电功率分别是多少电功率与什么有关电路图,比值是多少?总功率是多少?
(三)以上两者并连接到电源上后它们的电功率分别是多少,比值是多少?总功率是多少?
解析:(一)如图:
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
看得下来,在相同的电流下,内阻小的用家电的电功率大。我们也发觉商店里卖的白炽灯100W的钨丝要比20W的粗得多,想一想为何?
(二)如图:
串联后电压:I=U/(R1+R2)=12V/(10Ω+30Ω)=0.3A
R1两端电流:U1=IR1=0.3A×10Ω=3VR2两端电流:U2=IR2=0.3A×30Ω=9V
R1的实际电功率:P1=U1I=3V×0.3A=0.9W
R1的实际电功率:P2=U2I=9V×0.3A=2.7W
两者功率之比:0.9W:2.7W=1:3
串联总功率:
P串=UI=12V×0.3A=3.6W
或P串=P1+P2=0.9W+2.7W=3.6W
以上可以看出两家电串联时有以下规律:
1、串联后电路的总功率大于其中任一个单独工作时的功率;
2、串联后电路的总功率等于两家电实际功率之和;
3、串联电路中用家电的内阻越大的功率越大,两者之比等于内阻之比,这点与串联“分压”关系一致。
(三)如图:
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
并联总功率:
P并=UI=12V×(1.2A+0.4A)=19.2W
或P并=P1+P2=14.4W+4.8W=19.2W
从里面可以看见:
1、两个不同的用家电并联时工作,各自的功率与单独工作时是一样的;
2、并联后总功率也等于两者的功率之和。
3、并联时内阻越大的电功率越小,两者之比等于内阻的正比,这点与并联“分流”关系一致;
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