电功 电功率一、疑难分析
1.W=IUt 与 W=I2Rt 式子的适用范围
W = IUt式子适合于任何一种类型的用电器,利用欧姆定律I = U 将
R
W = IUt式变形的W = I 2Rt及其他形式(W = U
R
- t),只适用于纯电
阻电路。即只适用于把全部电能转变成内能的电路,如电阻器、电烙铁等。公式 W=IUt 则适合于任何一种类型的用电器,包括电动机(主要是把电能转化为机械能)、电解槽(主要是把电能转化为化学能)等除把部分电能转化为内能外还转化为其他形式的能的用电器。事实上,用 W=IUt 计算得到的电功是用电器所消耗的总功,包括电能转化成其他形式的能的总和。
2.根据纯电阻用电器的功率P = IU = U
R
方面:
得到的R =
U 适用的几个
P
U2
( 1 )如果已知额定电压U、额定功率P,可通过R =
的电阻R。
求出用电器
P
U2
( 2 )如果实际电压为U,此时的实际功率为P,也可通过R = P 求
出用电器的电阻R。
( 3 )若两个用电器额定电压相等,则R ·P = R ·P ,即 P1 =
1 1 2 2
2
R2 ,则可知额定功率大的电阻小。
R1
3.比较电流通过两灯泡所做的功
-
设两灯泡的电阻分别为 R1、R2,将其串联后接入 U 伏的电源上, 经过 t 秒,电流通过 R1、R2 分别做多少功?总功是多少?
-
将其并联后接入上述同一电源(220V),通过相同时间 t 秒,电流通过 R1、R2 分别做多少功?总功是多少?
-
比较上述两种情况下电流做的总功的大小。
- R1 与 R2 串联,由 I1=I2=I,U1+U2=U,得
U1 = I1 R1 = 1
R + R
U, I = U ,
R + R
1 2 1 2
U 2 = I 2 R2
= R 2 U。R1 + R2
则 W = I U t =
R1 U 2 t,W
= I U t =
R2 U 2t,W = 1
1 1 1
(R1 + R2 )
2 2 2
W 串 = W1 + W2 。
(R1 + R 2 )
R1 + R2
由此可见,在同一电路里电流做的总功等于各串联用电器做功之和。
■
- 同理,R1 与 R2 并联,由 U=U1=U2,得
I = U = U(R1 + R2 ) ,I
= U ,I = U , 则
R R1R2
U2
1 2
1 2
U 2 U 2
W1 = I1 U1t =
t,W2 = I 2 U 2 t =
1
t,W =
R2
R t 。
W 并 = W1 + W2 。
由此可见,在同一电路里电流做的总功等于各并联用电器做功之和。因此,不论哪种电路,电路里各用电器做功之和就是总功。
W U2
( 3 ) 串 =
t ( U t) = R1R2 <1,所以并联时电
W并 R1 —R2
流做的总功大。
R ( R1 + R 2 )