电工、电功率、焦耳定律.ppt

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1、电工、电功率、焦耳定律一、电功和电功率1、电功：（1）概念：（2）公式：（3）国际单位：焦耳（J）；常用单位：（KWh），也叫”度“，1度=焦。UIR电路中电场力做的功（也称为电流做的功）叫电功。W=UIt在纯电阻电路中还可写成W=I2Rt=3.6×106纯电阻电路：U=IR2、电功率（1）定义：电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值叫着电功率。（2）公式：P=W/t=UI在纯电阻电路中还可写成：P=I2R=U2/R。(3)国际单位:瓦特（w);常用单位：千瓦（kw）。（4）额定功率P额：用电器正常工作时的功率。实际功率可以小于额定功率，但不能长时间超过额定功率。对同一用电器，P额

2、、I额、U额有同时达到，同时超过，同时不满足的特点；P额=U额I额，对纯电阻电路还有：P额=I2额R=U2额/R。IRU≠IRU二、焦耳定律1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方I2，导体的电阻R和通过的时间t成正比。2、公式：Q=I2Rt注意：焦耳定律是电流热效应的实验规律，凡是要计算电热，都应首选Q=I2Rt。3、电功和电热的关系：（1）在纯电阻电路中，电能通过电流做功全部转化为内能（电热）即：W=UIt=I2Rt=U2t/R。（2）在非纯电阻电路中，电能通过电流做功W一部分在电阻上转化为Q，另一部分转化为其它形式的能E'，即W=Q+E'>Q。非纯电阻电路电动机三、电源的功

3、率和效率⑴电功率：②电源的输出功率P出=U外I③电源内部消耗的功率Pr=I2r①电源的总功率PE=EI电源的输出功率：（对纯电阻电路）可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，ORP出Pmr而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大为⑵电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）1.如图15所示，电源的电动势E＝7.5V，内阻r＝1.0Ω，定值电阻R2＝12Ω，电动机M的线圈的电阻R＝0.50Ω．闭合开关S，电动机转动稳定后，电压表的示数U1＝4V，电阻R2消耗的电功率P2＝3.0W．求电动机转动稳定后：（1）电路的路端电压.（2）通过电动机的电流．MVR1ErSR2解答：（1）路端

4、电压等于R2两端的电压，（2）电源的电动势E=U2＋Ir，由此得干路电流通过R2的电流通过电动机的电流I1=I－I2=(1.5-0.5)A=1.0AMVR1ErSR22．如图所示电路，电源电动势E为6V，内阻r为2Ω,电阻R为8Ω，电动机M线圈电阻RM为2Ω。当开关S闭合时，电阻R消耗的电功率为2W，则电动机输出的机械功率是（）A．0.5WB．1.5WC．2WD．3.56WSMErRB解：IR2=P/R=1/4IR=0.5AUR=IRR=4VUr=E-UR=2VI总=Ur/r＝1AIM=I总-IR=0.5APM=IMUR=2WPMr=IM2RM=0.5WP机=PM-PMr=1.5W电

5、动机消耗的总功率电动机线圈的热功率电动机输出的机械功率3.辩析改错：如图所示电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω,电动机的电阻R0=1.0Ω,定值电阻R=1.5Ω,电动机正常工作时电压表的示数为3.0V．求电源释放的电功率为多少？电动机消耗的电功率为多少？某同学求解如下：整个回路的电流是：经检查，数值计算无误，该同学求解过程是否有不当之处，若有请予以改正。电动机消耗功率：电源释放的电功率：P=EI=10×3.33=33.3WP=I2R0=3.332×10=11.1WRErV电动机答：此解法不当整个回路的电流是：电源释放的电功率：电动机消耗功率：RErV已知：E=10V,r=0.5Ω

6、,R电动机=1.0Ω,R=1.5Ω,UV=3.0V或：U电动机=E-I（R+r）=10-2（1.5+0.5）V=6VP电动机=UI=6×2W=12W电动机4.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图15图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω,电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了()A.35.8WB.43.2WC.48.2WD.76.8WMA电动机解：车灯的电阻R=(12.5/10)-0.05=1.2Ω车灯原来的功率P1=I12R=120W电动机启动后,车灯的电压U2=E-Ir=12

7、.5-58×0.05=9.6V车灯后来的功率P2=U22/R=76.8W车灯的电功率降低了P1-P2=43.2WB