纯电阻电路

纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略。电压与电流同频且同相位。电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路。　基本上，只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路。

纯电阻电路，就是在通电的状态下，只发热的电路，即通电状态下电能全部转化为电路电阻的内能，不对外做功。

纯电阻电路中只有电阻、电源、导线，电能不能转化为热能以外的能量形式。

例如：电灯，电烙铁，熨斗，等等，他们只是发热。它们都是纯电阻电路。

非纯电阻电路

由于发动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。非纯电阻电路中电能一部分转化为电阻的内能，一部分转化为其他形式的能，如发动机，电扇等，一部分电能就要转化为机械能。

①在纯电阻电路(如白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、转子被卡住的电动机等电路)中，电功等于电热，即W＝Q＝Pt＝UIt＝I²Rt＝U²t /R；

②在非纯电阻电路(含有电动机、电风扇、电冰箱、电磁炉、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等)中消耗的电能除转化成内能外，还有一部分转化成机械能(如电动机)或化学能(如电解槽)，即：

电动机：W＝E机械＋Q (UIt＝E机械＋I²Rt)

此时：W>Q (UIt>I²Rt)

在非纯电阻电路中，U²t/R既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立。

事例：例如：电灯，电烙铁，熨斗，电炉等等，他们只是发热。它们都是纯电阻电路。但是，发动机，电风扇等，除了发热以外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路。白炽灯把90%以上的电能都转化为热能，只有很少转化为光能。所以，在中学电学计算中，白炽灯也近似看做纯电阻。而节能灯则大部分能量转换成了光能所以节能灯属于非纯电阻电路。这也是为什么白炽灯远比节能灯耗电的原因（节能灯几乎将电能全部转化为了光能）

焦耳定律的推导公式： ，Q=UIt，适用范围，纯电阻电路。

电热器的“双挡”问题：

1．“双挡”中的电阻：电热器通常设计有“高温挡” 和“低温挡”。根据 可知，当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大。所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大。

2．“双挡”的控制开关

(1)短路式

      两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示。

      当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡。

(2)单刀双掷式

    主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如下图所示。

    当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。

电功率与热功率

①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P＝UI＝I²R＝U²/R；

②在非纯电阻电路中，电功率就只能按照P=UI来算了，因为在非纯电阻电路中，电流和电压并不满足欧姆定律，那么产生的热功率也只是总功率P=UI的一部分，记住，电流产生的热只能是P=I2R来计算。

举个例子，一个内阻为2Ω的电动机，工作电压为15V，电流为5A，那么：

它正常工作时功率为：

P1=UI=15V×5A=75W；

它正常工作时发热功率为：

P2=I2R=(5A)2×2Ω=50W；

转化为机械能的功率为：

P3=P1-P2=25W ；

特别提醒：

不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转动时，仍为纯电阻电路，欧姆定律仍适用，电能全部转化为内能．只有在电动机转动时为非纯电阻电路，U>IR，欧姆定律不再适用，大部分电能转化为机械能。

同样的例子：

一个内阻为2Ω的电动机，工作电压为15V，电流为5A，那么：

它正常工作时功率为：

P1=UI=15V×5A=75W；

它正常工作时发热功率为：

P2=I2R=(5A)2×2Ω=50W；

转化为机械能的功率为：

P3=P1-P2=25W；

假如此时将正常工作的电动机卡死，则此时的电动机就不再转动了，成为一个纯电阻电路，(呐，这就满足欧姆定律啦！)

那么此时的电流也会随之改变：

I1=U/R=15V/2Ω=7.5A；

发热功率为：

P4=(I1)2R=U2/R=112.5W；