二、电功率
电功率 在相同的时间内,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,电流通过电力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=UIt,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 的单位就是我们在前面学过的瓦特.
电功率的单位还有千瓦,1 千瓦=1000 瓦.
由电功率的单位千瓦,可以引出一个电功的单位,叫做千瓦时.电功率为 1 千瓦,电流在 1 小时内所做的功,就是 1 千瓦时.千瓦时也就是前一节提到的“度”.不过“度”是日常的说法,今后我们一律用千瓦时.
1 千瓦时=1000 瓦×3600 秒
=3.6×106 焦.
[例题]一盏电灯连在电压是 220 伏的电路中,灯泡中通过的电流是 68
毫安,这个灯泡的电功率是多少瓦?一个月总共通电 100 小时,电流所做的功是多少焦,多少千瓦时?
解:
灯泡的电功率为
P=UI=220 伏×0.068 安
=15 瓦.
W=Pt=15 瓦×3.6×105 秒
=5.4×106 焦.
或者 W=Pt=0.015 千瓦×100 时
=1.5 千瓦时.
额定功率 通常我们说这个灯泡的电功率是 40 瓦,那个电烙铁的电功率是 60 瓦,并没有明确地指明电压.在不同的电压下,同一个用电器的电功率总是一样大吗?
实验 取一个“36V25W”的灯泡.把它接在 36 伏的电路中,它正常发光.把它接在 6 伏的电路中,它发光暗淡.把它接在 40 伏的电路中,它强烈发光.
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.
一些电器设备的功率
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电灯泡上标着“PZ220—25”(图 9—5),表示额定电压是 220 伏, 额定功率是 25 瓦.电烙铁上标着“36V
100W”或“220V60W”,也是指的额定电压和额定功率.
■图 9—5 灯泡上的铭牌.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.
电动机的铭牌上也标着额定电压和额定功率.
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.
练 习
1 .电功率的大小表示电流做功的 .电功率的计算式P= = .
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电功和电功率的单位分别是a.千瓦时和焦耳; b.千瓦和瓦特; c.焦耳和瓦特.
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一盏电灯 25 小时耗电 1 千瓦时,这盏电灯的功率是多少?
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一个在额定电压下工作的电烙铁,功率是100 瓦,电流是454
毫安.这个电烙铁的额定电压是多大?