一、电功率估算公式:
1、在纯直流电路中:P=UI,P=I²R,P=U²/R;
式中:P---电功率(W),U---电流(V),I---电压(A),R---内阻(Ω)。
2、在三相交流电路中:P=UIcosφ
式中:cosφ---功率质数,如白炽灯、电炉、电烙铁等可视为内阻性负载,其中cosφ=1则P=UI;U、I---分别为相电流(220V)、相电压。
3、在对称单相交流电路中,不论负载的联接是哪种方式,对称单相负载的平均功率都是:P=√φ
式中:U、I---分别为线电流(380V)、线电压。
cosφ---功率质数,若为单相阻性负载,如单相电炉,cosφ=1则P=√3UI;若为单相感性负载,如电动机、压缩机、继电器、日光灯等等。cosφ=0.7~0.85,估算取值0.75。
4、说明:
阻性负载:即和电源相比当负载电压负载电流没有相位差时负载为阻性(如负载为白炽灯、电炉等)。浅显一点讲,仅是通过内阻类的器件进行工作的纯阻性负载称为阻性负载。
感性负载:一般情况下,通常把带电感参数的负载,即符合电流超前电压特点的负载,称为感性负载。浅显地说,即应用电磁感应原理制做的大功率家电产品。
二、欧姆定理部份
1、I=U/R(欧姆定理:导体中的电压跟导体两端电流成反比,跟导体的阻值成正比)
2、I=I1=I2=…=In(串联电路中电流的特征:电压处处相等)
3、U=U1+U2+…+Un(串联电路中电压的特征:串联电路中,总电流等于各部份电路两端电流之和)
4、I=I1+I2+…+In(并联电路中电流的特征:支路上的电压等于各大道电压之和)
5、U=U1=U2=…=Un(并联电路中电压的特征:各大道两端电流相等。都等于电源电流)
6、R=R1+R2+…+Rn(串联电路中电阻的特征:总内阻等于各部份电路内阻之和)
7、1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn(并联电路中电阻的特征:总内阻的倒数等于各并联内阻的倒数之和)
8、R并=R/n(n个相同内阻并联时求总内阻的公式)
9、R串=nR(n个相同内阻串联时求总内阻的公式)
10、U1:U2=R1:R2(串联电路中电压与内阻的关系:电流之比等于它们所对应的内阻之比)
11、I1:I2=R2:R1(并联电路中电流与内阻的关系:电压之比等于它们所对应的内阻的正比)
二、电功率部份
12、P=UI(经验式,适宜于任何电路)
13、P=W/t(定义式,适宜于任何电路)
14、Q=I2Rt(焦耳定理,适宜于任何电路)
15、P=P1+P2+…+Pn(适宜于任何电路)
16、W=UIt(经验式,适宜于任何电路)
17、P=I2R(复合公式,只适宜于纯内阻电路)
18、P=U2/R(复合公式,只适宜于纯内阻电路)
19、W=Q(经验式,只适宜于纯内阻电路。其中W是电压流过导体所做的功,Q是电压流过导体形成的热)
20、W=I2Rt(复合公式,只适宜于纯内阻电路)
21、W=U2t/R(复合公式,只适宜于纯内阻电路)
22、P1:P2=U1:U2=R1:R2(串联电路中电功率与电流、电阻的关系:串联电路中,电功率之比等于它们所对应的电流、电阻之比)
23、P1:P2=I1:I2=R2:R1(并联电路中电功率与电压、电阻的关系:并联电路中,电功率之比等于它们所对应的电压之比、等于它们所对应内阻的正比)
三、电功
1、定义:电压通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质:电压做功的过程,实际就是电能转化为其他方式的能(消耗电能)的过程;电压做多少功,就有多少电能转化为其他方式的能,就消耗了多少电能。
电压做功的方式:电压通过各类用家电使其转动、发热、发光、发声等都是电压做功的表现。
3、规定:电压在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电流,电路中的电压和通电时间的乘积。
4、计算公式:W=UIt=Pt(适用于所有电路)
对于纯内阻电路可推导入:W=I2Rt=U2t/R
①串联电路中常用公式:W=:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn
②并联电路中常用公式:W=U2t/RW1:W2=R2:R1
③无论用家电串联或并联。估算在一定时间所做的总功
常用公式:W=W1+W2+…Wn
5、单位:国际单位是焦耳(J);
常用单位:度(kwh);
1度=1千瓦时=1kwh=3.6×106J
6、测量电功:
⑴电能表:是检测用户用家电在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样,分别表示:电电能表额定电流220V;容许通过的最大电压是5A;每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数:A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有黑色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
四、电功率
1.定义:电压在单位时间内所做的功。
2.数学意义:表示电压做功快慢的数学量。灯泡的照度取决于灯泡的实际功率大小。
3.电功率估算公式:P=UI=W/t(适用于所有电路)
对于纯内阻电路可推导入:P=I2R=U2/R
①串联电路中常用公式:P=I2RP1:P2:P3:…Pn=R1:R2:R3:…:Rn
②并联电路中常用公式:P=U2/RP1:P2=R2:R1
③无论用家电串联或并联。估算总功率常用公式:P=P1+P2+…Pn
4.单位:国际单位瓦特(W)常用单位:千瓦(kw)
5.额定功率和实际功率:
⑴额定电流:用家电正常工作时的电流。
额定功率:用家电在额定电流下的功率。P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“-25”字样分别表示:普通照明,额定电流220V,额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知:该灯额定电流为220V,额定功率25W,额定电压I=P/U=0.11A钨丝电阻R=U2额/P=2936Ω。
⑵当U实=U额时,P实=P额用家电正常工作(灯正常发光)
当U实<U额时,P实<P额用家电不能正常工作(灯光昏暗),有时会毁坏用家电
①实际功率随电流变化而变化按照P=U2/R得。
②根据P=U2/R假如U减少为原先的1/n
则P′=如:U实=12U额P实=14P额
当U实>U额时P实>P额常年使用影响用家电寿命(灯发光强烈)
P实=0用家电烧毁(钨丝烧断)
灯L1“”,灯L2“”相比较而言,L1钨丝粗短,L2钨丝狭长。
判定钨丝内阻口诀:“大(功率)粗短,小狭长”(U额相同)
两灯串联时,灯L2亮,两灯并联时电功率的符号和国际单位,灯L1亮。
判定那个灯亮的口诀“串小(功率)并大”(U额相同)、
“1度”的规定:1kw的用家电工作1h消耗的电能。
⑶闸刀(空气开关):
①作用:控制整个电路的通断,便于测量电路更换设备。
②安装:家庭电路的支路上,空气开关的静触点接电源线。
⑷保险盒:
①材料:保险丝是由内阻率大、熔点较低的铅锑合金制成。
②保险原理:当过大的电流通过时,保险丝形成较多的热量使它的湿度达到熔点,于是保险丝熔断,手动切断电路,起到保险作用。
③电路符号:。
④连接:与所保护的电路串联,且通常只接在火线上。
⑤选择:保险丝的额定电压等于或稍小于家庭电路的最大工作电压。
⑥规格:越粗额定电压越大。
意:不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等替代。由于铜线的内阻小,形成的热量少,铜的熔点高,不易熔断。
应用举例:☆某家庭须要使用10A保险丝,可只有5A和15A保险丝。怎样分别来取代使用:①可用两根5A保险丝并上去代用;②可将15A保险丝用刀轻切一小口使剩余部份截面积和10A保险丝截面积相同。
⑸插座:
①作用:联接家用家电,给可联通家用家电供电。
②种类:固定插头、
③安装:并联在家庭电路中,具体接线情况:可联通插头、二孔插头、三孔插头。
1接火线;2接零线;3接地线;4接用家电的金属机壳;5接用电部份的线路。
把三脚插座插在三孔插头里,在把用电部份连入电路的同时,也把用家电的金属机壳与大地联接上去电功率的符号和国际单位,避免了壳体带电造成的触电车祸。
⑹用家电(电灯)、开关:
①白炽灯是借助电压的热效应进行工作的,小功率的灯泡钨丝细而长,上面抽成真空。大功率的灯泡钨丝粗而短,上面抽成真空后,还要充入氦气、氩气等惰性二氧化碳,且气压为0.1Pa,目的是平衡大气压对玻璃壳的压力,并制止钨丝升华。灯泡常年使用会变暗,缘由是:钨丝升华变细内阻变小,实际功率变小;升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上增加了灯泡的透明度。
②灯泡的种类:螺母口;卡口。
螺母口灯泡的螺旋接灯具的螺旋套,因而接零线;灯泡尾部的金属柱接灯具的弹簧片,再通过开关接火线。缘由:避免修理触电
③开关和用家电串联,控制用家电,假如开关漏电用家电会始终工作开关不能控制,但不会烧支路上的保险丝。
④根据安全用电原则联接电路,每位开关都可以单独控灯。
(二)家庭电路电压过大的缘由:
1、原因:发生漏电、用家电总功率过大。
2、家庭电路保险丝烧断的缘由:发生漏电、用电家电功率过大、选择了额定电压过小的保险丝。
(三)安全用电
1、触电车祸:
①定义:一定硬度的电流通过人体所造成的伤害。
②危险性:与电压的大小、通电时间的长短等诱因有关。
③安全电流:不低于36V,动力电路电流380V,家庭电路电流220V都超出了安全电流。
2、触电方式:
家庭电路(低压触电):单线触电、双线触电。
家庭电路触电的车祸:都是因为人体直接或间接跟火线接触成的并与相线或零线构成通路。
要分清零线和相线,尽管相线和零线正常情况下之间没有电流,但绝不能将相线和零线接通,否则易导致触电车祸。
高压触电:高压电弧触电、跨步电流触电。
3、安全用电原则:不接触低压带电体,不紧靠高压带电体。