电场力在单位时间内所做的功称为电功率。
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,或是由太阳能,或是转化为化学能储存于蓄电池。
电功率=电压×电流,即P=UI。
电功率,相信大家都耳熟能详,它用于描述电能消耗的快慢,表示电场力在单位时间内对电荷所做的功,符号为P ,单位为瓦特[W]。例如功率为100W的电灯每小时消耗0.1度电(kWh);功率为200W电灯每小时消耗0.2度电(kWh)。
和电功率有关的公式有很多,如下图所示的W=Pt ,P=UI ,P=I 2R 等。那么,其中的P=UI(电功率=电压×电流)又是怎么来的呢?这个公式是不是适用于所有电路?
其实,不管是交流电路还是直流电路,不管是瞬时值、有效值或者是直流电路的恒定值,功率都是等于电压乘以电流的,也就是说,p=ui 这个公式适用于所有电路,注意,这里的p、u、i 用的都是小写。
功率表示了电能消耗的快慢,也就是电场力对电荷做功的快慢,回顾电压的定义,你们发现了什么?
没错,功率中所谓的电场力做的功和电压中的电场力做的功,其实是同一个功。区别在于,功率中电场力做功是对所有电荷而言的,而且是单位时间内。
例如现在有一个元件,如下图1-7所示,由于电场的作用,其两端的电压为u,这表示该元件内一个正电荷从A点移到B点,电场力就做了u的功,所花是时间为Δt 。
若在这个Δt 的时间内,有Δq 个电荷从A点移到了B点,那么此时电场力做的总功就为ΔW =Δq ×Δt 。结合电流的定义,在Δt 的时间内,有Δq 个电荷从A点移到了B点,在元件AB间取任一截面可以求得单位时间内通过该截面的电荷量,即电流为i =Δq / Δt 。
功率在表达式上,为电场力做的功除以时间,即p =ΔW /Δt ,如图1-7所示,显然将电压u 乘以电流i 也可以得出ΔW /Δt ,即p = ui 。咦?这就很神奇!
对于p=ui ,在明白了p、u、i 这几个物理量的前提下,我们可以这样理解:把一个电荷从A移到B做的功是u,单位时间内移了i个电荷,ui相乘,就表示单位时间内移了i个电荷做的功,这就是功率p。
另外要说明的一点是,以上的时间变化量Δt 可以取得无限短,在这个无限短的时间内都满足p=ui ,这就表明了电压和电流可以是瞬时值,所乘出来的功率是瞬时功率,所以这里用小写字母表示。
我们家用电器上所标的功率,都是指的平均功率,用大写的P 表示,而它为什么等于电压有效值乘以电流有效值,根本上也是从瞬时功率p=ui 推导出来的,这个推导的过程涉及到微积分,我在此就不再展开讲解。
电功公式:P=W/t。
单位是: W。电能可以转化成多种其他形式的能量。
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。
电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少。
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)。
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。
在物理学中,用电功率表示消耗电能的快慢.电功率用P表示,它的单位是瓦特,简称瓦,符号是W.电流在单位时间内做的功叫做电功率
1KW=1000W
作为表示消耗能量快慢的物理量,一个用电器功率的大小等于它在1秒(1S)内所消耗的电能.如果在”t”这么长的时间内消耗的电能”W”,那么这个用电器的电功率”P”就是
P=W/t电功率等于电压与电流的乘积
1瓦=1焦/秒=1伏·安
符号意义及单位
W—电能—焦耳(J)W—千瓦*时(kW*h)
t—时间—秒(s) t— 小时(h)
P—用电器的功率—瓦特(W)P—千瓦(kW)
(两套单位,根据不同需要,选择合适的单位进行计算)
有关电功率的公式还有:P=UI
P=I�0�5R
P=U�0�5/R
每个用电器都有一个正常工作的电压值叫额定电压
用电器在额定电压下的功率叫做额定功率
电功率是表示在一定时间电流做功的快慢
P=W/t .因为W=UIt 所以P=UI
还有相关公式
关系式(电功率等等)
⑴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
⑵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
总电阻等于各电阻之积除以各电阻之和 R=(R1R2)/(R1+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
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
⑴电阻 R
①电阻等于材料密度乘以(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�0�5/P
⑵电功 W
电功等于电流乘电压乘时间 W=UIT(普式公式)
电功等于电功率乘以时间 W=PT
电功等于电荷乘电压 W=QU
电功等于电流平方乘电阻乘时间 W=I�0�5RT(纯电阻电路)
电功等于电压平方除以电阻再乘以时间 W=U�0�5T/R(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�0�5R(纯电阻电路)
③电功率等于电压平方除以电阻 P=U�0�5/R(同上)
④电功率等于电功除以时间 P=W:T
⑷电热 Q
电热等于电流平方成电阻乘时间 Q=I�0�5Rt(普式公式)
电热等于电流乘以电压乘时间 Q=UIT=W(纯电阻电路)
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