电功
Aaron · 2010-08-04 23:30 · 17279 次点击
简介
水流可以做功,例如水流可以推动水轮机做功,电流也可以做功吗?给小电动机通电,电动机转起来,可以把砝码提起。这个实验表明:电流是可以做功的。这时,一方面电动机消耗电能,同时砝码的机械能增加。所以,在电流通过电动机做工的过程中,电能转化为
机械能。
电流不仅通过电动机时做功,通过电灯、电炉等用电器时都要做功。
电场力做的功叫电功,.电场力做功使电荷定向移动产生电流。
电流通过电炉时发热,电能转化为内能。电流通过电灯时,灯丝灼热发光,电能转化为内能(俗称热能)和光能。
电流做功的时候,实际就是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量
相关因素
从大量试验结果知道:在通电时间相同的情况下,电压越大,电流越大,砝码被提升得越高,表示电流做的功越多。如果保持电压和电流不变,通电时间越长,砝码被提升得越高,电流做的功就越多
研究表明:电流所做的功跟电压、电流和通电时间成正比。电流所做的功叫做电功,如果电压U的单位用伏特,电流I的单位用安培,时间t的单位用秒。电功W的单位用焦耳,那么,计算电功的公式是:
W=pt=UIt
在纯电阻电路中的公式
(1)W=Q=I×IRT(Q为电热,一般在串联电路中使用)
这就是说,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
(2)W=Q=(U^2/R)×T(一般在并联电路中使用)
几个物体常见电功
①通过手电筒灯泡的电流,每秒钟所做的功大约是1J;
②通过普通电灯泡的电流,每秒钟做的功一般是几十焦;
③通过洗衣机中电动机的电流,每秒中做的功是200J左右
单位
焦耳
焦耳为1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离所作的功,该单位可用于电功的测定。
度
焦耳这个单位很小,用起来不方便,生活中常用“度”做电功的单位,就是平常说的用了几度电的“度”。“度”在技术中叫做千瓦时,符号是kW·h
1kW·h=3.6×10^6J
1kW·h=1度
不要小看一度电,一度电可以使
电炉炼钢1.6kg
采掘原煤105kg
电车行驶0.85km
灌溉农田330平方米
洗衣机工作2.7小时
电脑工作5小时
所以我们要节约每一度电
电功率
在相同时间内,电流通过不同用电器所做的功,一般并不相同。例如,在相同的时间内,电流通过电动机车的电动机所做的功,要显著地大于通过电扇的电动机所做的功。为了表示电流做功的快慢,物理学中引入了电功率的概念
电流在单位时间内所做的功叫做电功率。电功率用P来表示,P=W/t,而W=U×I×t(即电压乘以电流乘以时间),所以
P=UI/r
上式表明,电功率等于电压与电流的乘积
在上式中,电压U的单位要用伏特,电流I的单位要用安培,这样,电功率P的单位就是瓦特
电功率的单位还有千瓦,符号是kW*h
1kW=1900W
串联电路P(电功率)U(电压)I(电流)W(电功)R(电阻)T(时间)
电流处处相等I1=I2=I
总电压等于各用电器两端电压之和U=U1+U2
总电阻等于各电阻之和R=R1+R2
U1:U2=R1:R2
总电功等于各电功之和W=W1+W2
W1:W2=R1:R2=U1:U2
P1:P2=R1:R2=U1:U2
总功率等于各功率之和P=P1+P2
并联电路中的电功率
总电流等于各处电流之和I=I1+I2
各处电压相等U1=U1=U
总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和R=R1R2÷(R1+R2)
并联电路中,等效电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和1/R=1/R1+1/R2
总电功等于各电功之和W=W1+W2
I1:I2=R2:R1
W1:W2=I1:I2=R2:R1
P1:P2=R2:R1=I1:I2
总功率等于各功率之和P=P1+P2
率
我们使用各种用电器一定要注意它的额定电压,只有在额定电压下用电器才能正常工作,实际电压偏低,用电器消耗的功率低,不能正常工作。实际电压偏高,长期使用会影响用电器的寿命,还可能烧坏用电器