2017-02-24 09:58:11

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电功率(英语:Electric power),指每单位时间发电机所产生的电能,流经电路。它的国际单位为瓦特。当电流通过一个电路时,它能够转换能量成机械能,或是发热。运用电功率的电器设备的种类很多种,例如发热(电热器)、光(灯泡)、动能(电动机)、声音(扬声器)、或化学变化(电镀)。电功率可以经由发电机产生,或化学反应产生(电池),或是由太阳能(太阳能电池),或是转化为化学能储存于蓄电池

基本信息

  • 中文名

    电功率

  • 外文名

    Electric power

  • 特点

    电流做功快慢

折叠 编辑本段 基本概念

电功率电功率

电功率是单位时间内电路中电场驱动电流所作的功。

折叠 编辑本段 主要特点

作为表示电流做功快慢的物理量,一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"(SI单位为s)这么长的时间内消耗的电能“W”(SI单位为J),那么这个用电器的电功率就是P=W/t(定义式)。电功率还等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。(P=U·I)。对于纯电阻电路,计算电功率还可以用公式P=I²R和P=U²/R。

用电器正常工作的电压叫额定电压,用电器在额定电压下正常工作的功率叫做额定功率,用电器在实际电压下工作的功率叫做实际功率

1瓦特(1W)=1焦/秒(1J/s)=伏·安(V·A)

W—电能—焦耳(J) ② 1kW·h=3.6×10^6J

           t 时间—秒(s)  t=1小时(h)=3600秒(s)

           P—电功率—瓦特(W) P=1kW=1000W

(两套单位,根据不同需要,选择合适的单位进行计算)

W能量表示符号。

W—瓦,功率单位 电功率(简称功率)所表示的物理意义是:电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。两端电压为U、通过电流为I的任意二端元件可推广到一般二端网络)的功率大小为P = UI功率的国际单位制单位为瓦特(W),常用的单位还有毫瓦(mW)、千瓦(kW),它们与W的换算关系是:1 W = 1000 mW;1kw=1000W

吸收或发出:一个电路最终的目的是电源将一定的电功率传送给负载,负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的器件(供能元件)和吸收功率的器件(耗能元件)。习惯上,通常把耗能元件吸收的功率写成正数,把供能元件发出的功率写成负数,而储能元件(如理想电容、电感元件)既不吸收功率也不发出功率,即其功率P = 0。通常所说的功率P又叫做有功功率平均功率

实际电路的性质

折叠 ⑴串联电路

电功率电功率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(电流处处相等且等于总电流)

总电压等于各用电器两端电压之和 U总=U1+U2 (总电压等于各部分电压之和)

总电阻等于各电阻之和 R总=R1+R2

分压原理 U1:U2=R1:R2 =P1:P2

总电功等于各电功之和 W总=W1+W2   

W1:W2=R1:R2=U1:U2 =P1:P2=Q1:Q2

总功率等于各功率之和 P总=P1+P2 或U^2/R1+R2

电流与电功率和电压之间的关系:I=P/U  

额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方

折叠 ⑵并联电路

电功率电功率总电流等于各支路电流之和 I总=I1+I2

各处电压相等 U1=U2=U总

总电阻等=各电阻之积 :各电阻之和 R总=(R1*R2)/(R1+R2) 1/R=1/R1+1/R2

总电功等于各电功之和 W总=W1+W2   

分流原理 I1:I2=R2:R1=W1:W2=P1:P2

总功率等于各功率之和 P总=P1+P2 或U^2/R总

并联电路比例关系

I1:I2=P1:P2=R2:R1

电流的求法:I=P/U  

⑶同一用电器的电功率

W1:W2=R2:R1=I1:I2 =P1:P2=Q1:Q2

①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方

注:^代表次方

电压相同时,越串联总功率越小,越并联总功率越大

推导:①当电路中只有一个电阻时,总功率为 P总=U^2

②当电路中有两电阻并联或串联时,设电阻相等。则两电路总功率分别为

并联时 P总=U^2(R1+R2)

串联时 P总=U^2/

③当电路中电压相同时,

因为 R1+R2(串联总电阻)>R(单个电阻)>R总(并联总电阻)

所以 P并>P单个电阻>P串 这时,还有另一个结论。电压相同,串联时功率小的灯泡亮,并联时功率大的灯泡亮

电学的计算

⑴电阻 R

①电阻等于材料密度乘以电阻率(长度除以横截面积) R=ρ×(L/S)

②电阻等于电压除以电流 R=U/I

③电阻等于电压平方除以电功率 R=U^2;/P

电阻:R=U^2/P

⑵电功是 W

电功等于电流乘电压乘时间 W=UIt(普通公式)

电功等于电功率乘以时间 W=Pt

电功等于电荷乘电压 W=UQ

电功等于电流平方乘电阻乘时间 W=I^2Rt(纯电阻电路

电功等于电压平方除以电阻再乘以时间 W=(U^2/R)×t(同上)

⑶电功率 P

①电功率等于电压乘以电流 P=UI

②电功率等于电流平方乘以电阻 P=I^2*R(纯电阻电路)

③电功率等于电压平方除以电阻 P=U^2/R(同上)

④电功率等于电功除以时间 P=W/t

5.电功率P=UI

注:当相同的电阻在同一电路中时,功率会变成之前的四分之一。

⑷电热Q

电热等于电流平方乘电阻乘时间 Q=I^2Rt(普通公式)

电热等于电流乘以电压乘时间 Q=UIt=W(纯电阻电路)

电热等于电压平方除以电阻再乘以时间Q=(U^2/R)t(纯电阻电路)

电热在一般情况下是等于消耗的电能的,前提条件是在纯电阻的用电器中。

(5)计算公式

1. P=W/T 主要适用于已知电能和时间求功率

2. P=UI 主要适用于已知电压和电流求功率

3. P=U^2/R =I^2R主要适用于纯电阻电路

一般用于并联电路或电压和电阻中有一个变量求解电功率

4.P=I^2R 主要用于纯电阻电路

一般用于串联电路或电流和电阻中有一个变量求解电功率

5.P=n/Nt 主要适用于有电能表和钟表求解电功率

t——用电器单独工作的时间,单位为小时

n——用电器单独工作 t 时间内电能表转盘转过的转数

N——电能表铭牌上每消耗 1 千瓦时电能表转盘转过的转数(或指示灯闪烁次数)

6.功率的比例关系

串联电路:P/P'=R/R' P总=P'*P''/P'+P"

并联电路:P/P'=R'/R P总=P'+P"

折叠 编辑本段 基本术语

电器名称     一般电功率(瓦) 估计用电量(千瓦时)

窗式空调机 800-1300 最高每小时0.8-1.3

窗式空调机(一匹) 约735 每匹 每小时0.735(其他匹数按此标准倍数计算)

家用电冰箱65-130 大约每日0.65-1.73

家用洗衣机单缸 230 最高每小时0.23

双缸 380 最高每小时0.38

电水壶1200 每小时1.2

电饭煲 500 每20分钟0.16

电熨斗 750 每20分钟0.25

理发吹风器 450 每5分钟0.04

吊扇大型 150 每小时0.15

小型 75 每小时0.08

台扇16寸 66 每小时0.07

14寸 52 每小时0.05

电视机21寸 70 每小时0.07

25寸 100 每小时0.1

录像机80 每小时0.08

音响器材 100 每小时0.1

电暖气 1600-2000 最高每小时1.6-2.0

电子表0.00001 每小时 0.00000001

抽油烟机 140 每小时0.14

微波炉 1000 每小时1度电

吸尘器 800 每小时0.8

电子计算机(电脑) 200 每小时0.2

手电筒 0.5 每小时0.0005

计算器约0.5mW

用电器实际功率和额定功率的关系

当U实=U额时,P实=P额,用电器处于正常工作状态

当U实<U额时,P实<P额,用电器不能正常工作

当U实>U额时,P实>P额,用电器寿命减短,且容易烧坏

1.电功率公式(P-电功率,U-电压,I-电流,W-电功,R-电阻,t-时间)

⑴串联电路:

电流处处相等 I=I1=I2

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

分压公式: U1:U2=R1:R2

总电功等于各电功之和 W=W1+W2

总功率等于各功率之和 P=P1+P2

推论:R1:R2=U1:U2=W1:W2=P1:P2

⑵并联电路:

干路电流等于支路电流之和 I=I1+I2

各支路两端的电压相等 U=U1=U2

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

分流公式 I1:I2=R2:R1

总功率等于各功率之和 P=P1+P2

推论:R1:R2=I2:I1=W2:W1=P2:P1

⑶同一用电器的电功率

①额定功率比实际功率等于额定电压比实际电压的平方 Pe/Ps=(Ue/Us)的平方

2.有关电路的公式

电阻(R)

公式R=ρl/S(温度)

ρ材料 l长度 S面积 有时还与温度有关

①电阻等于材料密度乘以(长度除以横截面积) R=密度×(L÷S)

②电阻等于电压除以电流 R=U/I

③电阻等于电压平方除以电功率 R=U²/P

电功

W 电功等于电流乘电压乘时间

W=UIt(普遍适用,可用于非纯电阻电路

电功等于电功率乘以时间

W=Pt (普遍适用,可用于非纯电阻电路)

电功等于电荷乘电压;电功等于电流平方乘电阻乘时间

W=I²Rt(纯电阻电路)

电功等于电压平方乘以时间再除以电阻 W=U²t/R(纯电阻电路)

电功率(P )

①电功率等于电压乘以电流 P=UI

②电功率等于电流平方乘以电阻 P=I²R(纯电阻电路)

③电功率等于电压平方除以电阻 P=U²/R(纯电阻电路)

④电功率等于电功除以时间 P=W/T

电热(Q )

电热等于电流平方成电阻乘时间 Q=I²Rt(普式公式,可用于非纯电阻电路)

电热等于电流乘以电压乘时间 Q=W=UIT(纯电阻电路)

折叠 编辑本段 其他资料

(1)电灯泡上看铭牌:电灯泡上常标有“PZ220 - 25”字样,"PZ"表示拼音“普照”即普通照明,220表示额定电压是220V,25表示额定功率是25W(按实际功率定)。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,灯泡亮度较暗。实际电压偏高,实际功率就要大,长期使用会影响用电器的寿命,还可能烧坏用电器。PZ是普通照明灯泡中“普”和“照”的汉语拼音的第一个字母,表示灯泡的型号。切记!

(2)“千瓦时”的来历:前面我们曾经提到“千瓦时”这个单位,现在可以知道它的由来了。由于功率等于1秒内所消耗的能,也就是P=W/t,把这个式子变形后得到W=Pt。W就是t这段时间用电器消耗的电能,式中W、P、t依旧是焦、瓦、秒。

例题:将“220V 40W" "220V 60W”的两灯串联接入家庭电路上,求他们的实际功率。

应先求出通过的电流和灯的电阻

R1=U²/P=220V*220V/40W=1210Ω

R2=U²/P=220V*220V/60W=806.67Ω

所以通过电流为 I=U/(R1+R2)=220V/(1210Ω+806.67Ω)=0.109A

所以实际功率为

P1=I²R1=0.109A×0.109A×1210Ω=14.4W

P2=I²R2=0.109A×0.109A*806.67Ω=9.6W

焦耳定律

电流通过导体产生的热量Q,跟电流I的平方成正比。

跟通电时间t成正比。

Q=I²Rt=UIt=U²t/R

1KWh=3.6×10^6J

纯电阻,也就是说电能全部转换为内能(热能)的情况下,叫做纯电阻。

例如:(默认为纯电阻)电饭煲 电热壶(烧水用的) 电烫斗等。

但是电吹风机就不是了,因为吹风机的主要工作元件是一个电动机,绝大部分电能转化为机械能(在不吹热风的前提下)。

所以,在纯电阻的情况下(电能全部转换为内能(热能))电热正好等于电功。

焦耳定律公式: Q=I²Rt

推导公式为:

Q=W=Pt=UIt=I²Rt=U²t/R

电动机电路中,求转化内能的公式

Q=I²Rt

求总功的公式只能用Q=W=UIt

机械能做工可以用Q=W总 - Q内能

也可以根据上面公式推导出 W机械=UIt - I²Rt

电功率比 电功:电流所做的功叫做电功.

折叠 电功率计算式详细内容

计算公式

P=UI(P=电功率,U=电压,I=电流)决定式

=W/t(W=电能,t=时间)

=U²/R(U=电压,R=电阻)

=I²R(I=电流,R=电阻)

我们知道电压其实通俗的讲就是一个单位的电荷从A点到B点所做的电荷量如果两者一乘那么这个概念便成了一个单位时间内通过被测导体AB的电荷量从A点到B点所做的功,功率就是一个单位时间内一个物体从A点到B点所做的功电功率则不是一个物体,而是通过测导体AB的电荷量,于是电功率的概念可以是在一个单位时间内通过被测导体AB的电荷量从A点到B点所做的功就是物理上所做的电流乘电压。    

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