电功公式及单位

1．定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。

2．实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。

电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。

3．规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。

4．计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路）

对于纯电阻电路可推导出：W=I2Rt=U2t/R

①串联电路中常用公式：W=I2RtW1：W2：W3：…Wn=R1：R2：R3：…：Rn

②并联电路中常用公式：W=U2t/RW1：W2=R2：R1

③无论用电器串联或并联。计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：

（1）电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。

（2）电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。

（3）读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。

①最后一位有红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。

电功电功率部分公式

1．P=UI（经验式，适合于任何电路）

2．P=W/t（定义式，适合于任何电路）

3．Q=I2Rt(焦耳定律，适合于任何电路)

4．P=P1+P2+…+Pn（适合于任何电路）

5．W=UIt(经验式,适合于任何电路)

6.P=I2R(复合公式，只适合于纯电阻电路)

7.P=U2/R(复合公式，只适合于纯电阻电路)

8.W=Q（经验式，只适合于纯电阻电路。其中W是电流流过导体所做的功，Q是电流流过导体产生的热）

9.W=I2Rt(复合公式，只适合于纯电阻电路)

10.W=U2t/R(复合公式，只适合于纯电阻电路)

11．P1:P2=U1:U2=R1:R2(串联电路中电功率与电压、电阻的关系：串联电路中，电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比)

12．P1:P2=I1:I2=R2:R1(并联电路中电功率与电流、电阻的关系：并联电路中，电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比)

电功的概念

·      概念:

·      电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，或消耗了多少电能

电功单位:

国际单位：焦耳(J)

常用单位：千瓦时（kW·h）

关系：1kW·h=3.6×10⁶J

电能

电能是指电以各种形式做功（即产生能量）的能力。电能被广泛应用在动力、照明、冶金、化学、纺织、通信、广播等各个领域，是科学技术发展、国民经济飞跃的主要动力。

电能分类

电能有直流电能、交流电能、高频电能等。这几种电能均可相互转换。日常生活中使用的电能，主要来自其他形式能量的转换，包括水能（水力发电）、热能（火力发电）、原子能（核电）、风能（风力发电）、化学能（电池）及光能（光电池、太阳能电池等）等。

电能也可转换成其他所需能量形式，如热能、光能、动能等等。电能可以靠有线或无线的形式，作远距离的传输。

电功率的计算公式有哪些

一、电功率计算公式

1.在纯直流电路中

P=UIP=I2RP=U2/R

式中：P---电功率（W），U---电压（V），I----电流（A），R---电阻（Ω)。

2.在单相交流电路中

P=UIcosφ

式中：cosφ---功率因数,如白炽灯、电炉、电烙铁等可视为电阻性负载，其cosφ=1则P=UIU、I---分别为相电压、电流。

3.在对称三相交流电路中

不论负载的连接是哪种形式，对称三相负载的平均功率都是：P=√3UIcosφ

式中：U、I---分别为线电压、线电流。cosφ---功率因数，若为三相阻性负载，如三相电炉，cosφ=1则P=√3U

二、欧姆定律部分

1．I=U/R（欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比）

2．I=I1=I2=…=In(串联电路中电流的特点：电流处处相等)

3．U=U1+U2+…+Un(串联电路中电压的特点：串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和)

4．I=I1+I2+…+In(并联电路中电流的特点：干路上的电流等于各支路电流之和)

5．U=U1=U2=…=Un（并联电路中电压的特点：各支路两端电压相等。都等于电源电压）

6．R=R1+R2+…+Rn(串联电路中电阻的特点：总电阻等于各部分电路电阻之和)

7．1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn(并联电路中电阻的特点：总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)

8．R并=R/n（n个相同电阻并联时求总电阻的公式）

9．R串=nR(n个相同电阻串联时求总电阻的公式)

10．U1：U2=R1：R2（串联电路中电压与电阻的关系：电压之比等于它们所对应的电阻之比）

11．I1：I2=R2：R1（并联电路中电流与电阻的关系：电流之比等于它们所对应的电阻的反比）

五、电功率

1．定义：电流在单位时间内所做的功。

2．物理意义：表示电流做功快慢的物理量。灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。

3．电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路）

对于纯电阻电路可推导出：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无论用电器串联或并联。计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn4．单位：国际单位瓦特（W）常用单位：千瓦（kw）

4．额定功率和实际功率：

⑴额定电压：用电器正常工作时的电压。

额定功率：用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0．11A灯丝阻值Ｒ＝U2额/Ｐ＝2936Ω。

⑵当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作（灯正常发光）

当U实＜U额时，P实＜P额用电器不能正常工作（灯光暗淡），有时会损坏用电器

①实际功率随电压变化而变化根据P=U2/R得。

②根据P=U2/R如果U减小为原来的1/n

铭牌标志：每只出厂的电能表在表盘上都有一块铭牌。通常标注了名称、型号、准确度等级、电能计算单位、标定电流和额定最大电流、额定电压、电能表常数、频率等项标志、国批机电产品许可标识、质量技术监督部门的标识等。

a.电能表名称：单相电能表、三相三线有功电能表、三相四线有功电能表、三相无功电能表等。

b.能表型号

我国对电能表型号的表示方式规定如下，分三部分：

第一部分：类别代号

第二部分：组别代号

第三部分：设计序号

例如：

DD——表示单相，DD86电能表

DS——表示三相三线，DS86电能表

DT——表示三相四线，DT86电能表

DX——表示无功电能表

DZ——表示最大需量

DB——表示标准电能表

DDY、DTY——预付费电能表

DDFG、DTFG、DSFG——复费率电能表

DSD——单相电子式电能表

DSSD——三相三线式电子式电能表

DTSD——三相四线式电子式电能表

注：各类表计、用途根据时间进行介绍。

c.电能表的准确度等级：表示，2表示2.0级，1，0.5代表1级，0.5级。

d.电能计量单位：

有功电能为“千瓦·小时”（即通常所说的“度”）或kW·h，无功电能为“千乏·小时”或kVar·h。

e.标定电流（基本电流）和额定最大电流：

电能表上作为计算负载的基数电流值叫标定电流。用Ib表示。把电能表能长期正常工作，而误差与温升完全满足规定要求的最大电流值叫做额定最大电流。用IZ表示。电能表铭牌上一般表示：5（20）A，10（40）A，20（80）A。

额定电流——指用于互感器二次电流的。如1A，5A。

f.额定电压：

三相电能表铭牌上额定电压有不同的标注方法，需要说明一下。如标注为3×380V，表示相数是三相，额定线电压是380V；如标注为3×380/220V，表示相数是三相，额定线电压是380V，额定相电压是220V。这就是说，此表电压线圈长期承受的额定电压是220V。如经电流互感器接入式的电能表，一般即用电压互感器的额定变比的形势来标注。如：3×100V，表示此表额定电压为100V。

电功率的计算单位

如果您注意了上面的公式中对P的注释，应该已经知道电功率这个名称使用字母P表示的，而电功率单位是用W（瓦特，简称瓦）来表示的。我们结合上面的公式来一起了解下1瓦的电功率是如何来的：

1瓦=1伏×1安，或者简写成1W=1V·A

在电工学中，常用的电功率单位还有千瓦（KW）：1千瓦（KW）=1000瓦（W）=103瓦（W），此外在机械工业中常用马力来代表电功率单位哦，马力与电功率单位转换关系为：

1马力=735.49875 瓦特，或者1千瓦=1.35962162 马力；

在我们生活用电及生产中，电功常用的单位是大家熟知的“度”，1度电表示功率为1千瓦的电器使用1小时（1h）所消耗的电能，即：1度=1千瓦·小时

·      用控制变量法和转换法探究电流做功与哪些因素有关：

·      1．在实验探究过程中，先采用串联电路，控制通过两段电阻丝的电流相同，在通电时间相同的情况下探究电流做功与电压大小之间的关系；再采用并联电路，使加在两段电阻丝上的电压相同，在通电时间相同的情况下，探究电流做功与电流大小之间的关系。

·      2．电流做功多少是通过电流的热效应转换为煤油的内能的变化，又转化为煤油的温度变化来体现的。

·      例对于“电流做功与哪些因素有关”的问题，刘星同学作了如下猜想：

·      猜想A：电流做功可能与电压有关；

·      猜想B：电流做功可能与电流有关；

·      猜想C：电流做功可能与通电时间有关。为了验证自己的猜想，他选择了如图甲所示的装置(除电阻丝阻值不同外，其余条件均相同)及电源、开关、电压表、导线若干。他将两电阻丝串联后接入电路，如图乙所示。

·       (1)将两电阻丝串联接人电路的目的是为了控制通过电阻丝的____和通电时间相同，他采用的科学探究方法是_____。

·      (2)接通电路前，他想：通电一段时间后观察温度计示数的变化，若两支温度计示数变化不同，则说明电流做功与电阻丝两端的______有关这就验证了猜想_______。

解析：从猜想可以看出，影响电流做功的因素有电压、电流和通电时间三个因素，在通过实验探究电流做功与某个因素的关系时，应采用控制变量法。实验装置采用串联的目的是使通过两电阻的电流和通电时间相同(同时接通，同时断开)，这是为了研究电流做功与电压的关系，阻值大的电阻两端电压大。电流做功时将电能转化为煤油的内能，因此电流做功的多少可以通过煤油的温度显示出来，若通电一段时间后，两瓶中煤油温度变化不同，则说明电流做功与电压有关。

答案：(1)电流  控制变量法(2)电压  A

·      电功和电功率知识梳理:

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