2016-09-11 11:08:54

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电功是指电流在一段时间内通过某一电路,电场力所做的功。计算公式是W=pt,W表示电功,单位是焦耳(J)。

基本信息

  • 中文名

    电功

  • 外文名

    electric work

  • 表达式

    W=UIt

  • 适用领域范围

    物理电学

折叠 编辑本段 基本介绍

大量试验结果证明: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(V),电流I的单位用安培(A),时间t的单位用秒(S)。电功W的单位用焦耳(J),那么,计算电功的公式是:

W=pt=UIt=uq(q为电荷)

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

在纯电阻电路(无电动机)中的公式

(1)W=Q=I^2;Rt(Q为电热,一般在串联电路中使用)

(2)W=Q=(U^2;/R)t (一般在并联电路中使用)

折叠 编辑本段 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,每秒钟做的功是200J左右

折叠 编辑本段 物理单位

折叠 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。

折叠

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”在技术中叫作千瓦时,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

折叠 编辑本段 电能表

电功通常用电能表(俗称电度表)来测定,把电能表接在电路中,电能表的计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。

现如今有一种IC卡电能表,用户买来IC卡后插入电能表读取卡中的金额。一旦金额用完,电能表切断电路,这时需要到银行为IC卡储值,重新插入电能表。

通常实验室用伏安法测电能

折叠 编辑本段 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

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

1kW=1000W 1W=1000mW

把公式P=W/t变形后可得W=Pt,由此可以定义“千瓦时”,电流在1h内所做的功,就是1kW·h

1kW·h=1000W×3600s

=3.6×10^6J

折叠 串联电路与并联电路中的电功率

P(电功率)单位:kW 千瓦 / W 瓦特

U(电压)单位:V 伏特

I(电流)单位:A 安培

W(电功)单位:kW·h 千瓦时 / J 焦耳

R(电阻)单位:Ω 欧姆

t(时间)单位:s 秒

串联电路

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

总功率等于各功率之和 P=P₁+P₂

P₁:P₂=R₁:R₂=U₁:U₂

电压相同时电流与电阻成反比;电流相同时电阻与电压成正比

并联电路

总电流等于各处电流之和 I=I₁+I₂

各处电压相等 U₁=U₂=U

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

总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=R₁×R₂÷(R₁+R₂)

总电功等于各电功之和 W=W₁+W₂

当电压不变时,电流与电阻成反比。

当电流不变时,电阻与电压成正比。

I₁:I₂=R₂:R₁

W₁:W₂=I₁:I₂=R₂:R₁

总功率等于各功率之和 P=P₁+P₂

P₁:P₂=R₂:R₁=I₂:I₁

折叠 额定功率

实验表明,用电器实际消耗的功率随着加在它两端的电压而改变,既然如此,我们就不能泛泛地说一个用电器的功率是多大,而要指明电压。用电器正常工作时的电压叫做额定电压,用电器在额定电压下的功率叫做额定功率

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

折叠 编辑本段 电功计算

折叠 W等于Uq

电能也是一种能量,而这种能量的实施者就是电荷,电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者,每个电荷从A点到B点做的功就是电压,两者相乘就是AB的电功,就是消耗的电能

折叠 W等于UIt

我们来看一下电功的含义,电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器,也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功,电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量,时间也有了,那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt

折叠 W等于Pt

W 电功P 电功率t 时间

w=pt

像功的计算方法一样就是功率乘以时间,在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间,同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间    

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