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        电功公式及单位-电流做功与哪些因素有关-电功和电功率知识梳理详细信息
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        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=I2RtW1W2W3:…Wn=R1R2R3:…:Rn

        ②并联电路中常用公式:W=U2t/RW1W2=R2R1

        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(kwh1=1千瓦时=1kwh=36×106J

        电功公式及单位,电流做功与哪些因素有关,电功和电功率知识梳理 

        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

        1P=UI(经验式,适合于任何电路)

        2P=W/t(定义式,适合于任何电路)

        3Q=I2Rt(焦耳定律,适合于任何电路)

        4P=P1+P2++Pn(适合于任何电路)

        5W=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)

        11P1: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)

        12P1: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=1P=UIUI---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:UI---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=1P=3U

        二、欧姆定律部分

        1I=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)

        2I=I1=I2==In(串联电路中电流的特点:电流处处相等)

        3U=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)

        4I=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)

        5U=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)

        6R=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)

        71/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)

        8R=R/nn个相同电阻并联时求总电阻的公式)

        9R=nR(n个相同电阻串联时求总电阻的公式)

        10U1U2=R1R2(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)

        11I1I2=R2R1(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=I2RP1P2P3:…Pn=R1R2R3:…:Rn

        ②并联电路中常用公式:P=U2/RP1P2=R2R1

        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=UI=U2/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=011A灯丝阻值R=U2/P=2936Ω。

        ⑵当U=U额时,P=P额用电器正常工作(灯正常发光)

        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

        DDYDTY——预付费电能表

        DDFGDTFGDSFG——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,10.5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:520A1040A2080A

        额定电流——指用于互感器二次电流的。如1A5A

        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=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=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:

        ·      电功和电功率知识梳理

         

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